十字万向关节断裂原因分析
2017-11-22
理化检验-化学分册 2017年10期
(宁波钢铁有限公司 制造管理部, 宁波 315807)

十字万向关节断裂原因分析
孙宇红
(宁波钢铁有限公司 制造管理部, 宁波 315807)
某热轧机用十字万向关节在非关键受力处发生断裂。通过宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口分析等方法,分析了该十字万向关节的断裂原因。结果表明:十字万向关节断裂的主要原因为,材料内部存在孔洞群及大颗粒非金属夹杂物,成为裂纹源,并在往复运行中产生疲劳断裂;断裂的次要原因为材料内部非金属夹杂物较多,材料的强度和韧性均较差。
十字万向关节;断裂;应力集中;非金属夹杂物;孔洞
十字万向关节是热轧厂连接轧辊和电机的万向传动装置,设备运行时,十字万向关节随着扭矩前后交替转动,不易磨损断裂。一般情况下,一台万向关节可以使用3~5 a(年)不会断裂,因此除了年休时定期检修保养外不需要额外养护。
某十字万向关节由ZG35CrMo钢铸造成型,仅安装3个月后在轧机运行过程中发生意外断裂,如图1所示,导致轧辊损坏,钢卷在轧制过程中紧急停止,造成在线钢卷报废,同时整个轧线停止运行数小时,给公司造成了巨大的经济损失,属于严重的生产事故。

图1 断裂十字万向关节外观Fig.1 Appearance of the fractured cross universal joint
笔者通过对该十字万向关节进行一系列理化检验和分析,寻找其断裂原因,并对后期设备采购和验收提出要求,控制故障源头,以防类似事故的再发生。
1 理化检验
1.1宏观观察
该十字万向关节的两个断口如图2所示,分别对两个断口进行宏观观察,如图3~4所示。……
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