熊猫水泵丨从现场角度分析循环水泵的螺栓断裂原因 返回列表页

尽管由于腐蚀及磨损已经使螺栓的断面失去了微观分析的价值，但由宏观分析可知断裂泵轴联轴器螺栓的断面较为平整，几乎看不到塑性变形，呈脆性断裂的特征；而通过力学性能试验和显微组织分析可知该断裂螺栓材料具有很好的塑性。熊猫水泵观察到由这两个看似矛盾的现象可以得出泵轴联轴器螺栓的断裂属性，即疲劳断裂。

一般情况下，塑性较好的材料，在受到较大应力时，会有一个明显的屈服和塑性变形阶段，而这种现象并没有在该断裂泵轴联轴器螺栓上出现，这表明该螺栓的断裂不是由于应力过大造成的，而是由于小应力的影响造成的。小应力造成的断裂失效，通常是应力腐蚀或疲劳等形式。从现场检查结果来看，循环水泵泵轴联轴器螺栓不具备发生应力腐蚀的条件，尤其是没有在螺栓断面上检查到比较毛糙的表面，更是表明该螺栓不是由于应力腐蚀造成的失效。排除上述原因，可以发现该泵轴联轴器螺栓的断裂方式是*的，即疲劳断裂。造成疲劳断裂的因素很多，尖角处（包括螺纹尖角处）的应力集中、泵轴的周期振动等都会引发疲劳现象的发生。

现场调研还了解到，发生事故的循环水泵，在此前的检修过程中曾经更换了叶轮。事故发生后，对该叶轮进行了动平衡试验，试验结果表明若不加修正，该叶轮并不能满足技术要求；重新修正后，该叶轮可满足动平衡的试验要求。由于该叶轮在事故过程中与泵壳曾经发生过比较强烈的碰擦，这个修正量是否是由于碰擦所造成的，已经无从考察。但由于更换了叶轮，肯定会影响到整个轴系的振动，因此在泵轴运行过程中出现周期性的振动，也是存在较大的可能性。

综上所述，熊猫水泵厂认为可判定该泵轴联轴器螺栓的断裂是疲劳断裂，而这种疲劳是由于泵轴轴系的周期性振动所造成的；螺栓头部与螺杆的连接部位没有过渡圆弧以及螺纹处的尖角所带来的应力集中现象，加速了疲劳断裂的进程；未对螺栓进行调质处理，导致其材料强度偏低，也使得断裂更容易发生。

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