周云飞，许述伟，武 鑫，高 翔

(1.甘肃电力科学研究院技术中心有限公司，甘肃 兰州 730000；2.国投哈密风电有限公司巴里坤分公司，新疆 哈密 839000)

0 引言

风力发电在我国电力供应体系中的占比越来越大，装机容量也越来越大，其安全稳定运行备受社会的关注。风力发电机塔身及桨叶系统由大量高强度螺栓连接，在长期运行情况下，面对严苛的环境考验，承受着周而复始的循环载荷，以及在设计、制造、选型、安装、运行等各个环节的综合作用下，螺栓极易产生疲劳损伤，若持续带伤运行，将最终发生脆性断裂，从而导致各种机械故障甚至安全事故的发生。

以西北地区某风力发电机叶片螺栓反复断裂问题为例，通过现场勘察，实验室解剖、检测、分析，全方位查找叶片螺栓反复断裂的原因，为风机叶片螺栓偶发性断裂或者反复断裂问题的原因分析和后续整改决策提供科学依据。

1 概述

某风力发电机组于2013年投产运行，服役期间叶片螺栓反复断裂，经三次下架更换所有叶片螺栓，情况依然得不到改善。螺栓规格为M30×383 mm(10.9级)，材质为42CrMo，热处理工艺为调质处理，表面防腐处理工艺为达克罗处理。

2 质量检查与分析

2.1 断口宏观检查

将超声波清洗后的断口试样置于体视显微镜下观察(6.7倍率)，可明显观察到疲劳源区、扩展区疲劳辉纹以及最终断裂区等宏观特征，属于典型的疲劳断口形貌特征，裂纹源位于第一螺牙与第二螺牙之间的根部外表面，为应力突变处。

2.2 断口微观检查

将断口置于扫描电子显微镜下，观察微观形貌：裂纹源有多源疲劳台阶特征，裂纹扩展区具有疲劳条带微观形貌，最终断裂区具有典型的韧窝特征。……