某气瓶包带断裂原因分析
2012-07-17张振宇
失效分析与预防 2012年2期
关键词:裂纹
燕 翔,张振宇,黄 芳
(航天科工集团第九研究院8602厂,湖北孝感432100)
0 引言
铆接是利用轴向的冲击载荷,将零件铆钉孔内钉杆墩粗并形成墩头以实现多个零件连接的工艺,尽管铆接连接存在降低构件强度,容易引起变形,增加结构重量,疲劳强度低等缺点,但因其工艺过程简单,连接易于实现自动化,能适应各种不同材质构件间的连接等优点,在航空、汽车、家电等领域的应用非常广泛。
环形气瓶支架组件为环形气瓶的固定装置,由环形气瓶支架、连接轴、包带等零件组成,气瓶的4个象限各布置有一套气瓶支架组件。包带的材料为合金弹簧钢(60Si2MnA),采用铆接方式与相关零件的刚性连接,在对某环形气瓶缓慢充放气试验时,当气压首次升至28 MPa时,气瓶Ⅰ象限环形气瓶支架组件的一根包带在铆接部位发生断裂(图1),正常情况下,气瓶的充气气压应为30 MPa。为分析原因,对包带进行宏观、微观观察,对材质进行化学成分分析,对金相组织进行检查,测试了断裂包带及完好包带的拉伸性能,以确定包带的失效模式,分析断裂失效机理,在工程实践中具有一定的指导意义。
1 试验过程与结果
1.1 宏观观察
包带整体呈镀锌后的金黄色,去除包带内侧的毛毡,可见断裂扩展路径大致与2个铆点中心连线重合(图1),断裂区域附近可见明显的翘曲、伸长塑性变形特征,在2处铆点之间区域有显著的塑性伸长特征。沿铆孔边缘,有宽度约0.8 mm的环状凹陷,凹陷表面较粗糙,有明显挤压痕迹。……
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