某压缩机螺栓连接断裂失效分析

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1、学号：画０００７訊页±学位论文＿．．ｍｍｍ．某压缩机螺栓连接断裂失效分析ｉｆｅｘＳＩｇ工程领域：化械工程研究方向；机械结构完整性原理＇论文作者；ｍ＾＾王学生教授学校副巾：－＾ＢＬ＾Ｂ沪．麵薛建设高级工程师：＿—，：企业副巾一＿雨１＾．．－占－．．，－．；巧響定稿２〇ｌＳ年３２５日日期：月学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或

2、部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况：ｓ／不保密□保密，保密期（年日至年月）＿日＿＿月＿＿＿＿学位论文作者签名；指导老师签名；日期；年５月２日日解年厂月／＾：密级分类号？；ＵＤＣ：华东理工大学工程硕±学位论义某皮缩机燥機接巧裂失效分析＾指导教师姓名：王学生、教授、华东理工大学＝薛建设、高级工程师、武汉联节能环保工程有限公司申请学位级别：硕±工程领域：机械工程论文定稿日期．２０１５．５．２

3、１；２０巧．３巧论文答辩日期：学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席：何云教授评阅人：王建英高级工程师妇ｂ兴军副教授作者声明：本人恪守学术道德我郑重声明，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研巧工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人己经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：又＞矣年ｒ月２日／７华东理工大学工程硕±学位论文第顶某运缩机巧栓连接断裂失效分析搞要疲劳载荷作用下，螺栓连接断裂失效

4、是机械工程上普遍存在的问题。本文Ｗ某压缩机螺栓连接的断裂失效问题为研究对象，针对螺栓连接的载荷工况、材料性质和断裂失效形式，，提出相应的，结合宏微观分析和理论研究找出该螺栓断裂失效的可能因素改。进措施，Ｗ防止类似螺栓连接断裂的失效行为本文研究内容主要包括四个方面：Ｗ螺栓材料材质为３５ＣｒＭｏ，其合金元素含量、屈服强度、断面收缩率、延伸率、冲击初性均满足要求，而材料的抗拉强度和洛氏硬度值ＨＲＣ均低于标准规定，且螺栓表面硬度明显高于也部硬度，表面増碳是造成该结果的主要原因，造成螺栓表面硬脆，塑性远远低于螺栓也部，降低了螺栓抗疲劳强度Ｗ及抵抗

5、冷热疲劳强度。（２）螺栓失效部位的金相组织经检验为回火索氏体，并含有少量的铁素体组织，符？合该材料特有的金相特征。拉伸巧样断口表面有明显的发射状裂纹，裂纹断口齐整，且断口表面隐约可见部分孔洞，呈明显脆性开裂的特征；在冲击试样断曰表面同时存在初窝和二次脆性裂纹，这说明冲击断裂试样同时具有延性断裂和脆性开裂的特征。断口的且主要为ＣａＯ－Ｓ－－ｉ〇Ａｌ〇３ＭＯ孔洞缺陷是由金属冶炼过程中生成的条状夹杂物造成，２２ｇ系夹杂物，其次为ＭｎＳ夹杂。３考虑螺纹连接的非线性几何结构和非线性接触条件，采用有限元分析方法对整（）个螺栓连接结构在预紧为和实际操

6、作压力两个工况下的应力情况进行了模拟分析。结果一表明，，螺柱上的受力最为明显螺柱上靠近法兰端与螺巧接触的第个螺纹的牙底处应一力最大。。螺母与螺柱的第个螺纹晒合区部位是整个螺栓连接的危险区域４母与螺柱的第一个螺纹连接晒合根部区域存在的夹杂物导致材料局部性能（）螺下降，而有限元分析结果表明该局部区域正是螺纹连接应力最大的部化这使得该处发。生咬伤并在疲劳载荷下不断磨损，该体积缺陷即为疲劳裂纹源初始的疲劳裂纹源在疲一，劳载荷作用下进步扩展，内部的条状夹杂物形成的孔洞可视为内部微裂纹在疲劳载。荷作用下也发生扩展并聚合，形成大裂纹当螺栓的实际承载面积不

7、足Ｗ抵抗外加载荷时便发生断裂。关键词：螺栓；断裂失效；微观形貌；应力；疲劳第口页华东理王大学工程硕±学位论文ＦｒａｃｔｕｒｅＦａｉｌｕｒｅＡｎａｌｓｉｓｏｆａＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＢｏｌｔＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｙＡｂｓｔｒａｃｔ巧０化ｆｒａｃｔｕｒｅ拉ｉｌｕｒｅｉｓａｃｏｍｍｏｎｒｏｂｌｅｍｉｎｅｎｎｅｅｒｉｎｕｎｄｅｒｆａｔｕｅｌｏａｄｉｎ，ｈｉｔｈｓｐｇｉｇｉｇｇｉａｅｒ汉ｔｃａｌｂｏｈｆｒａｃｔｕｒｅｆａｉｌｕｒｅｒｌｅｍｗａｓｃｈｏｓｅｎａｓｔｈｅｉｒｅｓｅａｒｃ