30CrMnSiA螺栓开裂原因分析

罗志轩; 王宇魁

doi:10.13433/j.cnki.1003-8728.20200294

30CrMnSiA螺栓开裂原因分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200294

罗志轩^1,,
王宇魁^2, ,

1.
西北工业大学西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院, 西安 710072
2.
中航工业陕西飞机工业(集团)有限公司, 陕西汉中 723215

详细信息

作者简介:
罗志轩(2000-), 本科生, 研究方向为材料科学与工程, luoxuanxuan@mail.nwpu.edu.cn

通讯作者:
王宇魁, 研究员级高级工程师, wangyk@avic.com

中图分类号: TG156
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出版历程
- 收稿日期: 2020-06-20
- 刊出日期: 2021-03-01

Analysis on 30CrMnSiA Bolt Cracking

LUO Zhixuan^1
,,
WANG Yukui^{2
, ,}

1.
School of Queen Mary University of London Engineering School, NPU, Northwestern Polytechnical University, Xi′an 710072, China
2.
The Aviation Industry Corporation of China, Shanfei aircraft industry (group) Co., Ltd., Hanzhong 723215, Shaanxi, China

摘要

摘要: 本文针对某型飞机上的断裂螺栓和开裂螺栓进行了宏微观形貌分析、微区成分分析、金相组织检查及硬度测试，并进行了同批次螺栓氢含量和夹杂物测定、螺栓窝现场检查，结合断口氧化腐蚀情况获得了没有阶段性扩展痕迹、剪切唇(月牙区)等客观证据，对断裂源区的沿晶特征给出了新的解释，判断该螺栓为三向应力作用下的过载开裂。
- 螺栓开裂 /
- 三向应力 /
- 沿晶断裂
Abstract: In this paper, morphology and microstructure analysis, micro-area composition analysis, metallographic structure examination, hardness test, determination of hydrogen content and inclusion of the same batch bolt as well as field inspection of bolt socket of the fractured bolts and cracked bolts for X Aircraft were carried out. Combined with the objective evidences, such as fracture oxidation corrosion, no periodic extend crack or shear lips (crescent area), a new explanation of the intergranular characteristics of the fracture source region is given, and finally it is concluded that the bolt is overload cracking under the action of the three-dimensional stress.
- bolt cracking /
- three-dimensional stress /
- intergranular crack

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图 1 断裂螺栓外观

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图 2 开裂螺栓体视低倍形貌

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图 3 断裂螺栓断口微观形貌

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图 4 开裂螺栓断口微观形貌

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图 5 螺栓人为横向打断断口微观形貌

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图 6 螺栓金相组织

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图 7 开裂螺栓R区高倍

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图 8 螺栓夹杂物

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图 9 所选取的5件同批次螺栓

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图 10 47#、48#螺栓孔窝偏斜照片

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图 11 52#、62#螺栓孔窝偏斜照片

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表 1 螺栓硬度测试结果HRC

测试件	测试结果/HRC			平均值 HRC	换算 σ_b/MPa	技术要求 σ_b/MPa
断裂件	40.5	40.5	40.4	40.5	1258	1 175±100
开裂件	40.7	41.1	41.3	41.0	1277	1 175±100

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表 2 氢含量分析结果

螺栓号	测试结果H/%
1	0.0002	0.0002	0.0002
2	0.0007	0.0007	0.0010
3	0.0005	0.0003	0.0003
4	0.0003	0.0003	0.0003
5	0.0003	0.0003	0.0002

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