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止回閥斷口宏觀特征分析

時(shí)間:2013/8/13閱讀:588
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 斷口的宏觀特征分析是失效分析的基礎(chǔ),查找斷裂源是宏觀分析的zui重要環(huán)節(jié)。上流腔閥體的斷口宏觀形貌,裂紋擴(kuò)展路徑。

 
(1)閥體宏觀斷口可以分為平齊光整區(qū)和粗糙區(qū)兩個(gè)部分,平整區(qū)為裂紋的疲勞擴(kuò)展區(qū),表面基本光滑,疲勞擴(kuò)展速率較低,表現(xiàn)低應(yīng)力高周疲勞擴(kuò)展特征;但是到了裂紋擴(kuò)展區(qū)后期,斷口表面逐漸粗糙并開始出現(xiàn)放射狀臺(tái)階,裂紋擴(kuò)展速度逐漸加快,出現(xiàn)韌性撕裂臺(tái)階,其主要原因是由于斷裂部位有效承載面積逐漸縮小、應(yīng)力逐漸加大所致。粗糙區(qū)為zui終瞬斷區(qū),斷口呈結(jié)晶狀,表明材料呈脆性特征,該區(qū)面積不足整個(gè)斷口的10% ,表明止回閥工作應(yīng)力遠(yuǎn)低于其抗拉強(qiáng)度,止回閥強(qiáng)度設(shè)計(jì)余量充裕,斷口屬于宏觀脆性斷口。
 
 
(2)疲勞裂紋在閥體外表面臺(tái)階處形成并擴(kuò)展至接近閥體內(nèi)表面時(shí),裂紋擴(kuò)展方向從原先垂直于閥體軸線方向轉(zhuǎn)為沿著與軸線45。方向擴(kuò)展。其原因可能是隨著閥體有效壁厚的減薄,材料顯示出一定的塑性,發(fā)生剪切斷裂。
 
 
(3)疲勞裂紋的萌生之處位于閥體臺(tái)階處,存在應(yīng)力集中,而應(yīng)力集中是誘發(fā)疲勞裂紋形成的重要因素之一。同時(shí),由于裂紋均沿著臺(tái)階處發(fā)展,可以確認(rèn)疲勞裂紋源生成于止回閥體臺(tái)階的外表面。

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