黄卫东

(中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271)

某热电厂7号锅炉的乙侧磨煤机正常运行电流为72.45 A，在运行过程中电流瞬间降低至34.31 A，经现场查看发现，乙侧磨煤机的电机仍在运行，但磨煤机的减速机未运转，确认减速机的高速轴已经发生断裂(位于3瓦轴承侧)。

高速轴为减速机原装的齿轮轴，于2008年投用，材质为37SiMn2MoV。为查找高速轴的断裂原因，进行了以下检验分析。

1 检验与分析

1.1 宏观检验

高速轴断裂于减速机输入端的轴承安装部位，轴径160 mm，断裂面靠近轴肩处，距倒角处约3～5 mm，见图1～图2。由图可见，断口整体较为平齐，可区分出裂纹源区、扩展区和瞬断区，裂纹源区有贝壳状条纹，并伴有多条撕裂棱，具有多源疲劳开裂特征【1】。断口上瞬断区的面积不足横截面积的20%，由此可断定该高速轴断裂前并未出现明显过载现象，见图3～图6。

断轴外表面存在明显的金属剥离痕迹，剥离层沿圆周分布，与轴承的安装位置基本对应，剥离层厚度为1～2 mm，见图7～图8。

图1 齿轮侧断轴

图2 轴承侧断轴

图3 齿轮侧断口

1.2 化学成分分析

在断轴芯部取样进行化学成分分析，结果(见表1)显示，断轴的化学成分符合设计标准GB/T 3077—1999《合金结构钢》中关于37SiMn2MoV的规定。

图4 轴承侧断口

图5 裂纹源区的放射状条纹(6.5×)

图6 扩展区的条带形貌(6.5×)

图7 轴承接触部位的表面剥离层

图8 断轴横向截面上的剥离层(6.5×)

同时，对断轴表面取样进行碳含量检测，结果显示，其表面含碳量为0.26%，明显低于基体的碳含量0.39%。

表1 断轴芯部化学成分分析结果 w，%