双转子断裂失效的实验研究

双转子断裂失效的实验研究

1抗击式破产的结构和工作特点1.1用于粗碎转子本文讨论的破碎模型为2pf-121，由安徽省华南县永兴水泥公司供应。外壳中有两个平行排列的旋转机构。这两个电机不在同一水平面。第一和第二个双壳的第一个位置略高于第二个表面的第二个表面。第一卷用于厚碎，第二卷旋转更大，用于完成成品。第一级旋转八片板，分布在四排，第二层安装十二根螺旋，分为六根。这两个电机分别由两台电机驱动，并以具有液位监测功能的方式将其安装在两个电机之间。穿透腔反击板的第一个和第二个侧板上安装了不同的调整弹簧，以将身体分为两个破腔。在腔反击板和第二反击板的底部，有不同大小的击裂板条罩板，以消除单个块的排水，并确保成品的均匀性。1.2第二次攻击反渗透膜的打击,最终生产成品该机的主要工作部件使带有板锤的高速旋转的转子,转子的转向使板锤自上而下的迎击进料口投入的物料,物料受到冲击,并被告诉抛向机壳内的反击板,受到第二次的冲击,在从反击板反弹出来,受到板锤的再次打击,在往返打击过程中物料块之间还相互碰撞.上述过程如此反复,最终生产出成品.2断裂断裂带的照片破碎机型号为2PF-1212(双转子反击式破碎机),破碎机内二个转子体于2004年3月6日16时40分钟,突然发生断裂,设备严重损坏,被迫停产检修.根据现场工作人员介绍(装机时间,运转周期等略),转子断裂前破碎运行正常无任何征兆,是突发性的断裂事故.破碎机中的二转子在板锤镶嵌槽的部位,沿轴向完全断裂成三部分,其中两部分断裂体尺寸较小,各占转子体的四分之一,而另一块断裂体尺寸较大,占转子体的二分之一.一转子在同样的部位断裂成二部分,两块断裂体的尺寸相差不多,各占转子体的二分之一.两根转子轴也断裂,断裂部位均在φ320处.下图是断裂转子体的实物照片,从照片a)和b)中可以清晰看到宽约4～5cm,长约50～60cm的两处陈旧裂纹.在照片c)和d)中可以看到一字形和A字型的铸造缺陷(箭头所指).另在两断裂的转子体上,在板锤镶嵌槽底部可见有明显的风焊切割所留痕迹,表面粗糙氧化严重.在一转子体上距轴孔表面20mm～30mm处有一个宽3mm,长35mm的铸造缺陷,内有氧化物.在裂纹表面处最小的横断面尺寸为85mm.3失败分析与预防措施3.1宏观分析1铸造缺陷引发的断裂在一转子体上距轴孔表面20mm～30mm处有一宽3mm,长35mm的铸造缺陷,内有氧化物,可能是导致一转子体断裂的原因;第三反击体调整弹簧架损坏,均整板部位损坏,个别的主轴承座有轻微损坏,可能是源于转子体安装板锤处的风焊.2硬测试对残骸取样进行硬度测试,发现其硬度低于HRC10,可见此硬度值远低于规定的使用硬度,不符合轴类零件的使用要求.3.2微观分析3.2.1转子板锤镶嵌槽表面缺陷.在断裂体上取样进行断口分析和金相组织分析,其结果如下.从图2断口扫描电镜照片可以看出,其断裂方式为沿晶和解理混合断裂,解理刻面平整粗大,见图a)和b).靠近板锤镶嵌处,距离表面约0.5mm深处存在有不规则皮下气孔,见图c)和d).另外,现场检查时,在二转子板锤镶嵌槽中部的裂纹表面上发现一最大深度为5mm,长15mm的半圆形陈旧裂纹,裂纹表面严重氧化,并有液态金属流淌的痕迹.3.2.2显微组织的变化图3是试样不同热处理状态的显微组织.为金相组织照片,其中图a)是在转子体上取样直接观察的金相组织照片,组织粗大,具有大块自由铁素体存在,并有较多的魏氏组织铁素体存在.根据组织状态初步判断,转子体未经热处理,属于铸造状态.自由铁素体的尺寸与断口中的解理刻面的大小相当.图b)是920℃正火态的显微组织,正火后的试样组织变得很细小、均匀,具有良好的机械性能.同时在基体中发现了一个球形夹杂,它破坏了基体的连续性,降低零件的强度,件的过早失效;图c)淬火后的组织为板条马氏体,图d)是900℃淬火加550℃回火的调质态组织,调质后的组织为回火索氏体,组织更加均匀、细小.另外进行了硬度检测,直接取样样品的硬度为HB90～110,正火态样品的硬度为HB160～190,调质态样品的硬度为HB240～260.另外从能谱的半定量分析发现(图4、图5):①断裂体中存在O,Si,Ca等非金属元素.②可能形成SiO2,Fe2O3,CaO非金属夹杂物,降低铸件的加工质量.③从缩松的成分表看到氧的含量很高,产生其原因可能是缩松与外界相通,加速其氧化过程,结果导致零件失效.④气孔基体周围的可见两种不同的小晶胞突出于基体表面,能谱分析表明它与基体成分基本一致.小晶胞可能是没有长大的树枝晶的晶胞,形成其原因是由于在其刚刚形成并要长大的过程中,无充分液体补充.4铸造缺陷导致转子失效通过分析可以