压缩机供液泵叶片失效分析.pdf

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1、FLUIDMACHINERYVo1．42，No．10，2014文章编号：1005—0329(2014)10—0060一o4压缩机供液泵叶片失效分析秦炎锋，魏中坤，关凯书(华东理工大学，上海200237)摘要：采用化学成分分析、力学性能测试、断口扫描电镜观察和金相观察等失效分析手段，对压缩机供液泵的叶片断裂原因进行分析，并对未断裂叶片根部进行表面着色探伤和金相组织观察。结果表明：叶片断裂原因是因为根部存在应力腐蚀裂纹，这些裂纹成为疲劳断裂的起源位置。关键词：供液泵叶片；疲劳断裂；失效分析；应力腐蚀裂纹中图分类号：TH38文献标识码：Adoi：10．3969／

2、j．issn．1005-0329．2014．10．013FailureAnalysisofLiquidRingCompressorServiceLiquidPumpBladezQINYan—feng，WEIZhong—kun，GUANKai-shu(EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Thefractureofliquidringcompressorserviceliquidpumpbladewasanalyzedbymeansofchemicalc

3、ompositionan—alyzed，mechanicalpropertytest，SEMandmetallogriphic，andtherootofwholebladewasanalyzedbymeansofsurfacepenetrantandmetallographic．Theresultshowsthat，thecauseoffracturebladewastheexistenceofthestress—corrosioncrack，andthecrackcausedthemaincoursesoffatiguefracture．Keywords

4、：serviceliquidpumpblade；failureanalysis；fatiguefracture；stresscorrosioncrack1前言断裂是多点起裂的，宏观看至少有4处起裂点。叶片断裂失效分析的重点是对这些裂纹起源点进行上海某聚氨脂有限公司K2601ABC压缩机供分析，看是否有原始缺陷，从而判断裂纹的产生和液泵的叶片在运行过程中发生断裂失效，压缩机供扩展原因。液泵介质为HNO350～64wt％、HNO21～1．5wt％，材料为WS1．4571。为分析供液泵叶片的断裂原因，对叶片进行了化学成分分析、力学性能测试、断口扫描电镜观察和金相

5、观察。2断口宏观形貌观察发生叶片断裂的是压缩机的供液泵。原始叶图1叶轮整体形貌片垂直于轴，一只叶片断裂并把其他叶片冲弯，如图1所示。图2为失效叶片断口的宏观形貌，叶片断口凸凹不平，但局部区域有比较光滑的断口。从断口上可以看到很多放射状的条纹，这些条纹的集中点就是裂纹的起源点。从叶片断口上看，该叶片图2叶片断口整体形貌收稿日期：2014—01—2O2014年第42卷第10期流体机械63部产生多起应力腐蚀裂纹，然后这些裂纹疲劳扩王大成，陈志静，周海强．除焦用高压水泵轴断裂失展并互相相连，最后瞬时断裂。效分析[J]．流体机械，2012，40(5)：48-52．魏

6、中坤，秦炎锋，关凯书．真空泵叶片断裂失效分析[J]．流体机械，2013，41(7)：55-57．孙斌，许安俊．高压止回阀断裂失效分析[j]．压力容器，2012，29(1)：67-72．尤兆宏，陈鹏，关凯书．高压止回阀断裂失效分析[J]．压力容器，2012，29(10)：60-63．图10叶片断裂过程示意孙海生，关凯书，欧阳枭雄．焊接管道腐蚀穿孑L失效研究[J]．化：[设备与管道，2013，51(1)：60—63．7结语刘Ⅱ：义，吴连生，许麟康，等．机械装备失效分析图谱[M]．广州：广东科技出版社，1990．叶轮材料为316不锈钢，其中含有少量铁素陆世英．不

7、锈钢的应力腐蚀事故分析与应力腐蚀不体组织。化学成分符合316不锈钢的要求，抗拉锈钢[M]．北京：原子能出版社，1985．MartinsRF，BrancoCM，eta1．AFailureAnalysisof强度值比3l6不锈钢的偏低，材料的均匀性差。ExhauxtSystemforNavalGasTurbine[J]．PartI：Fail—供液泵叶轮的叶片根部有若干微小应力腐蚀1J]：]j]●J]JureTJifeAssessment．J．Eng．FailureAnalysis．2009。裂纹(或腐蚀疲劳裂纹)，而叶片断裂正是起源于16：l314—1323．

8、这些裂纹。然后这些裂纹疲劳扩展并互相相连，最后瞬时断裂。参考文献作