零部件失效的原因探究

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：造成零部件失效的原因很多，主要有设计、选材、加工工艺、装配使用等因素。因此，对原材料进行严格检验是避免零件失效的重要措施。使用维护不良，不按工艺规程操作，也可使零部件在不正常的条件下运转，造成零部件过早失效。

造成零部件失效的原因很多，主要有设计、选材、加工工艺、装配使用等因素。

1. 设计不合理

零部件设计不合理主要表现在零部件的尺寸和结构设计上。例如，过渡圆角太小、尖锐的切口、尖角等会造成较大的应力集中而导致失效。另外，对零部件的工作条件及过载情况估计不足，所设计的零部件承载能力不够，或对环境的恶劣程度估计不足，忽略或低估了温度、介质等因素的影响等，都会造成零部件过早失效。

2. 选材不当

选材不当主要表现在选材所依据的性能指标不能反映材料对实际失效形式的抗力，不能满足工作条件的要求。另外，材料的冶金质量太差，如存在夹杂物太多、过大，杂质元素太多、偏析等缺陷，而这些缺陷通常是零部件失效的源头。因此，对原材料进行严格检验是避免零件失效的重要措施。

3. 加工工艺不当

零部件在加工或成形过程中，采用的工艺不当将产生各种质量缺陷，如冷加工不良是粗糙度过大，产生较深的切削刀痕、磨削裂纹等；锻造不良造成过热、过烧组织等；零部件热处理时，冷却速度不够、表面脱碳、淬火变形和开裂等都是产生失效的重要原因。

4. 装配使用不当

在将零部件装配成机器或装置的过程中，由于装配不当、对中不好、过紧或过松都会使零部件产生附加应力或振动，使零部件不能正常工作，造成零部件的失效。使用维护不良，不按工艺规程操作，也可使零部件在不正常的条件下运转，造成零部件过早失效。

零部件失效造成的危害是巨大的，1965年12月27日北海油田“海宝”号钻井平台发生井架倒塌和下沉，经调查发现，事故由连接杆的脆性破坏引起，该连接杆的上部圆角半径很小，应力集中系数达7.0，同时钢材试件缺口的冲击韧性很低，从而导致了连接杆的低温脆性断裂，当一根或几根连接杆断裂后，引发了钻井平台倒塌。一个零件的失效可能是多种因素造成的，因而失效分析非常重要，通过失效分析，找出失效原因和预防措施，改进产品结构，提高产品质量，发现管理漏洞，提升管理水平，从而提高经济效益和社会效益。

零部件失效的原因探究

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