钎尾尾柄端部炸顶的原因.doc

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1、河南省矿山机械配件有限公司MS钎尾尾柄端部炸顶的原因[键入文档副标题]USER2012-7-20钎尾尾柄端部“炸顶”的原因钎尾尾柄端部“炸顶”，一般具有三种类型的断口形态，即圆形环崩落、45。角崩落和轴向裂纹引起的疲劳破坏。其形成过程大致如下：首先，尾柄端面在高频率冲击接触应力的作用下，表层金属发生弹形变形，变形金属的径向流动（向外与向内孔方向）引起表层中部产生径向交变拉应力。同时，由于凿岩机活塞端面的凹陷，使之与钎尾端面产生不均匀接触，在表面产生剪切应力。这些应力反复作用一定周次后，变形量增加，在尾柄壁厚中心部

2、分，首先发生塑性耗竭，产生表面裂纹。裂纹形成后，在表层正断应力及液体的尖劈作用下，如图4-47所示，继续扩展。所谓液体尖劈作用是指钎杆钻凿时，其尾柄端部存在、大量水及油的混合液体。由于毛细管的作用，液体浸入到已形成的裂纹中去，使裂纹尖端处形成液楔（有人称之为水刀）。当活塞冲击尾柄端面时，液体来不及逃逸而被压向裂纹尖端。从而使裂纹的内表面受到巨大的压力，导致裂纹继续地扩展。“炸顶”失效，就是钎杆在钻凿过程中，其钎尾尾柄端部产生局部崩落，形成残缺端面，致使凿岩机活塞端面不能与钎尾尾柄端面进行正常接触，凿岩机的冲击能量

3、无法通过钎杆尾柄传递给钎杆和钎头破碎岩石而告失效。截齿所谓液体尖劈作用是指钎杆钻凿时，其尾柄端部存在、大量水及油的混合液体。由于毛细管的作用，液体浸入到已形成的裂纹中去，使裂纹尖端处形成液楔（有人称之为水刀）。当活塞冲击尾柄端面时，液体来不及逃逸而被压向裂纹尖端。从而使裂纹的内表面受到巨大的压力，导致裂纹继续地扩展。风钻杆尾柄端部已经形成的裂纹究竟向何方向扩展，它与钎杆材质和外界条件关系很大。当尾柄端部经受凿岩机活塞严重的偏心打击时，沿钎尾表面切应力较大，使次表层的最大切应力按赫兹(H.Hertz)理论，由0.7

4、86b处向表层转移。若尾柄端部组织均匀致密，先天缺陷少，裂纹将沿最大切应力方向（即与轴线成456左右）发展。最后发生45。方向崩落这一类“炸顶”断口形态。可以看出，若裂纹从端面向下发展一段以后，就会以约450方向向外扩展，当裂纹全部扩展到表面后，即形成45。方向的崩落。另一种情况是，当尾柄端部壁厚的中心部分屈服强度较弱时j裂纹在液楔作用下继续沿轴向扩展，扩展的裂纹基本上沿轴向友展。当由于其它条件影响使扩展方向改变时，可能加速裂纹全部穿透表面的过程，导致尾柄端部局部崩落。除表层由于弹、塑性变形而出现正断裂纹外，在冲

5、击接触应力作用下，在表面0.786b的深度，存在着最大切应力Jmaxo由于最大切应力反复作用若干周次后，在其邻近的材料内部可能发生硬度的变化。因为体积变小，导致附加的内应力，即使表层下0.786b深度处局部弱化，则在这里容易产生与接触面呈300～45。倾角的裂纹。