理化检验—物理分册

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理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 0-0.

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机械装备的失效分析(续前)第8讲失效诊断与预防技术(1)

王荣

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 849-858. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712001

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对失效诊断的基本内容以及诊断依据进行了介绍，认为机械装备的失效规律与事物发展变化的一般性规律相同，即失效总是发生于系统的薄弱环节，并起源于构件上的应力集中部位。对机械装备的“生命历程”进行了划分，并对从原材料到产品的设计、加工、库存和运输、装配及服役等这些环节中的失效因素作了分类说明，对各环节中的主要失效形式、失效机理以及失效诊断依据等进行了归纳和总结，同时对失效预防的基本原理和程序作了介绍。结合实际分析中一些典型案例，介绍了几种不同失效形式的诊断过程和失效预防技术在机械装备安全服役中的具体应用。

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冷轧带钢力学性能在线检测技术进展

陈云鹏, 李茫茫, 唐成龙

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 859-865. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712002

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力学性能是衡量带钢产品质量的一个重要指标，是下游产品设计和选材的主要依据，检测带钢的力学性能参数是确保其产品质量的一种重要手段。综述了各种在线检测技术，包括巴克豪森噪声法、多频涡流法、电磁感应法、多磁参数综合法等，重点分析了各种技术的工作原理及其研究进展，探讨了各种技术方法在实际中的应用情况，并指出了它们各自的适用范围和优缺点。最后以宝钢高强薄带钢力学性能在线检测装置3MA系统为例，分析了其检测精度和效果。结果表明：该3MA系统的检测误差在规定范围内；相对于传统的离线检测技术，在线检测技术可保持冷轧带钢的完整性、连续实时检测，能够根据检测数据实时调整生产工艺，保证冷轧带钢的产品质量。

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高钢级厚壁直缝埋弧焊管JCO成型下压量的有限元模拟及理论计算

杨延华

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 866-870. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712003

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采用有限元方法研究分析了φ1 219 mm×33 mm规格X80高钢级厚壁直缝埋弧焊管JCO成型过程中的应力和应变分布。结果表明：在该过程中，应力和应变均以钢板与上模具下压点为中心呈左右对称分布，最大等效应变和最大等效应力均位于弯曲处内外表面；随着位移载荷绝对值的增加，最大等效应变和最大等效应力也随之增加，当位移载荷h=18 mm时，模型最大等效应变达到屈服状态。采用理论计算方法得到该规格钢管的理论成型下压量h=17.8 mm，与有限元模拟计算结果非常接近。

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直流溅射法制备SnO₂纳米薄膜及其表征

刘敬茹, 张蓓

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 871-873,878. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712004

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采用直流溅射法，以纯锡为靶材制备出了SnO₂纳米薄膜，并利用X射线衍射仪、透射电镜及台阶仪对纳米薄膜的物相结构及厚度进行了分析测试。结果表明：采用单晶硅作为衬底时可以制备出晶态的SnO₂纳米薄膜，该纳米薄膜由粒径几纳米到十几纳米的SnO₂小颗粒组成，而采用载玻片作为衬底时则制备出了非晶态的SnO₂纳米薄膜；通过控制溅射时间，可以得到一系列不同厚度的SnO₂纳米薄膜，直流溅射法制备SnO₂纳米薄膜的膜厚公式为d=0.29UIt（其中d为薄膜厚度，Å，1 Å=0.1 nm；U为溅射电压，V；I为溅射电流，A；t为溅射时间，s）。

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方差分析超声检测折射角变化对焊接缺陷检测结果的影响

朱省初, 魏培生, 唐飞阳亮, 赵久国

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 874-878. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712005

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采用不同的折射角分别对含有条孔带夹渣、裂纹和未焊透3种焊接缺陷的试样进行了超声检测，然后应用方差分析技术分析了探头折射角变化对这3种缺陷超声检测结果的影响。结果表明：折射角的变化对这3种缺陷位置和长度等数据的检测结果无显著影响，对条孔带夹渣等体积性缺陷最高反射波幅的检测结果亦无显著影响，但对裂纹和未焊透等面状缺陷的最高反射波幅的检测结果存在显著影响。

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熔敷金属中扩散氢含量的测定

宗杰, 蒋志强

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 879-881. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712006

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依据GB/T 3965-2012分别采用水银法和热导法对熔敷金属中的扩散氢含量进行了测定，对两种方法的测定结果进行了比较，并运用数理统计方法确定了两种方法测定结果之间的函数关系。结果表明：该两种方法均具有较高的测定精度，且两种方法的测定结果很相近，热导法的略小于水银法的；两种方法熔敷金属扩散氢含量测定结果的线性回归方程为y=1.019 5x-0.189 8，与y=x非常接近。

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图像还原法表征防渗砖耐电解质侵蚀能力

仓向辉, 卢成, 王锦, 朱君罡

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 882-884. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712007

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防渗砖为目前新型电解槽防电解质渗透产品，准确测定其耐电解质侵蚀能力具有重要意义。从试样的制备、电解质的选择、试验条件的确定以及试验结果的表述等方面进行了探索，建立了对新型防渗砖耐电解质侵蚀能力的表征方法。结果表明：利用复印机图像还原的方法可以从渗透面积、反应深度以及图像还原等角度综合反映防渗砖的耐电解质侵蚀能力。

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烧结金属材料开孔率测定的不确定度评定

程柄午, 吴嘉杰, 黄旭东, 许鹤君

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 885-888,893. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712008

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对烧结金属材料在开孔率测定过程中的不确定度来源进行了分析，并对开孔率测定结果的不确定度进行了评定。结果表明：烧结金属材料开孔率测定的不确定度来源主要包括称量试样在空气中的质量、在水中完全浸润的质量、在空气中被水完全浸润的质量引入的不确定度以及数值修约等；某烧结金属转子衬套开孔率测定结果的不确定度报告为K=26.4%，U=0.2%，k=2（K为开孔率，U为扩展不确定度，k为包含因子）。

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有关焊接接头力学性能测试方面若干问题的探讨

张先锋, 叶宏德, 高灵清

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 889-893. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712009

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针对焊接接头性能测试与焊接工艺评定中常易引起分歧或者相关标准没有明确规定的一些问题，诸如通过横向拉伸试验获得接头的屈服强度与断后伸长率是否合理，拉伸试样平行段长度对试验结果的影响，拉伸/弯曲试样焊缝余高是否去除，热影响区冲击试样缺口位置的规定等，根据自身的工作经验以及大量的文献查阅，对相关标准规定之间的区别进行了阐述，并从理论上进行了分析与讨论。鉴于不同标准对同一测试项目的不同规定易造成试验结果之间的显著差异，建议尽快对统一相关标准的可能性和可行性进行讨论。

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用于接地开关中触头装配的拉伸试验装置设计与应用

史润军, 孙明道, 王晓生

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 894-896. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712010

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针对某公司关键零部件接地开关中触头装配的结构和表面处理工艺，对SANS CMT5205型微机控制万能试验机进行改造升级，设计出了适用于该触头装配的拉伸试验装置。结果表明：该拉伸试验装置满足触头装配的黏接性能测试，不仅能够应用于触头装配的前期开发试验，得到极限黏接强度数据，而且在后期触头装配的例行力学性能检测试验中也得到了广泛应用；该装置满足对触头装配拉伸试验考核及质量评价的要求，扩展了试验机的使用功能。

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潜水泵轴套外表面磨损与开裂失效分析

陈启先, 韩勇, 范智

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 897-900. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712011

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对开裂的轴套进行了宏观分析，根据其表面明显的犁沟和尺寸减小特征判断其一级失效模式主要为磨损失效。扫描电镜形貌观察结果发现磨损区域存在周向分布的、大致平行的微裂纹，同时存在致密的黏屑和磨痕。能谱分析发现这些磨屑成分与轴套成分存在较大差异，是从与其配合的构件上迁移而来，即轴套和固定轴承的导流壳（过轴孔部位）之间发生了黏着磨损，并最终导致了轴套的开裂。通过加大过轴孔内径较好地解决了轴套磨削与开裂的问题。

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高压油管开裂原因分析及改进建议

陆传荣

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 901-903,911. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712012

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某柴油机高压油管在使用过程中发生开裂，对开裂油管进行了宏观分析、化学成分分析、金相检验以及断口分析，确定了油管的开裂原因。结果表明：该油管开裂主要是因为其内壁存在裂纹、毛刺等加工缺陷，在工作过程中的交变应力作用下裂纹以疲劳方式扩展并造成开裂；油管未进行调质处理以及振幅偏大，促进了疲劳裂纹的扩展。最后对高压油管提出了改进建议。

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刀剪材料6Cr13不锈钢板冷轧后出现微裂纹的原因分析

申利凤, 曹艳彬

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 904-908,911. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712013

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某6Cr13马氏体不锈钢板经过三道冷轧工序后静置一周出现密集分布的微裂纹，通过对钢板的化学成分、显微组织、表面形貌、硬度、微区成分等进行分析，确定了微裂纹产生的原因。结果表明：由于原材料钢板局部碳化物中的铬含量过高，导致周边出现贫铬区域，从而降低了材料的耐腐蚀性能，当接触到氯离子时，贫铬区出现孔腐蚀；随着腐蚀的发展，孔内氯化物浓缩、水解等使得孔内介质pH下降成为酸性溶液，氢离子通过电化学反应获得电子后成为氢原子并在局部富集产生氢压；在氢压与轧制残余应力的共同作用下钢板沿着轧制方向产生氢致裂纹。最后根据微裂纹产生原因提出了延长退火时间、改善成分等建议。

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REGT1低碳薄钢板加工油桶穿孔渗漏原因分析

王刚, 林柱, 金伟, 薛俊峰, 王立涛

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 909-911. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712014

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某公司使用规格为1.0 mm×1 000 mm的REGT1低碳薄钢板加工镀锌油桶，不同批次产品均多次出现表面穿孔渗漏问题。采用宏观分析、金相检验、扫描电镜以及能谱分析等方法对油桶穿孔渗漏原因进行了分析。结果表明：穿孔内部存在肉眼可见的大颗粒夹杂物，油桶穿孔渗漏是由于复合夹杂物部位在油桶加工过程中引起应力集中从而产生裂纹，裂纹扩展并导致穿孔渗漏失效。根据分析结果对炼钢和连铸工艺进行针对性的调整后，极大地减少了类似油桶穿孔渗漏失效的发生。

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家用不锈钢刀具脆性断裂失效分析

袁周, 李建三

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 912-914. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712015

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采用宏观检验、扫描电镜分析、能谱分析、化学成分分析及金相检验等方法，对某一家用不锈钢刀具在低应力下发生脆性断裂的原因进行了分析。结果表明：刀具在热处理前存在裂纹或针孔并且表面沾有油污，热处理时发生了渗碳和氧化，加之刀具使用环境中存在腐蚀性介质，从而导致刀具在使用过程中发生了低应力脆性断裂。

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0Cr18Ni9不锈钢换热管应力腐蚀开裂原因分析

熊立斌, 孟若愚

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 915-917,925. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712016

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某管板式换热器运行不到2个月，换热管进口端即发生开裂。通过宏观分析、化学成分分析、水质分析、金相分析、断口以及能谱分析等方法，对换热管开裂属性及原因进行了分析。结果表明：该换热管开裂为应力腐蚀开裂；循环冷却水中较高含量的氯离子以及换热管进口端处于应力腐蚀敏感温度区导致了应力腐蚀的快速发展。最后，给出了进行焊后热处理和加强循环冷却水处理的建议。

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某气举井修复油管断裂原因分析

赵密锋, 谢俊峰, 龙岩, 李岩, 杨淑珍

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 918-921,925. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712017

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采用理化性能检验以及扫描电镜和能谱分析等方法，对塔里木油田某气举井修复油管的断裂原因进行了分析。结果表明：该修复油管的化学成分和力学性能符合相关标准对P110钢级油管的要求，油管断裂是由于油管内壁存在大量裂纹导致承载能力降低所致，而油管内壁裂纹的产生则是腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂联合作用的结果。

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发电机密封油系统安全阀断裂失效分析

左敦桂, 赖云亭, 张忠伟, 张路, 张国栋

理化检验—物理分册. 2017, 53(12): 922-925. https://doi.org/10.11973/lhjy-wl201712018

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针对电力行业中某发电机密封油系统灰铸铁安全阀在安装过程中断裂失效问题，对其进行了宏观分析、拉伸试验、金相检验、断口微观分析等检验，分析了其断裂原因。结果表明：该安全阀断裂模式为典型的灰铸铁脆性断裂；安全阀强度偏低和安装工艺不当，是导致其发生脆性断裂的主要原因。最后提出了预防措施。

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2017年, 第53卷, 第12期　
刊出日期：2017-12-08

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