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期刊信息/Journal information
失效分析与预防
失效分析与预防

陶春虎

双月刊

1673-6214

chenxi4645@qq.com；fachcy@163.com

0791-83863145

330063

南昌市丰和南大道696号

失效分析与预防/Journal Failure Analysis and Prevention
查看更多>>《失效分析与预防》（季刊）于2006创刊，是南昌航空大学和中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院合办，中国航空工业失效分析中心和南昌航空工业学院共同承办的综合性产品失效分析与预防的学术刊物，是经国家新闻出版署批准，面向国内外公开发行的全国性出版物，同时目前也是全国范围内第一个失效分析专业杂志。本刊以反映我国失效分析与预防领域的最新研究成果，促进国内外学术交流，为机械、汽车、航空、航天、电力及化工等行业服务为宗旨，面向从事工程材料与构件、元器件的失效分析、检测、质量管理与控制、工艺、设计、装配、试验、维修、使用等的工程技术人员以及从事失效分析及其相关领域的科研人员与院校师生服务。
正式出版
收录年代

    基于PVMD-AE-SVM的分步式水轮机空化状态诊断方法

    葛海彬刘巍赵洪光朱昱瑛...
    73-79,94页
    查看更多>>摘要：水轮机是转换水电能源的关键设备,产生空化现象将会影响机组的安全稳定运行.为精准识别机组空化故障,降低空化现象对水轮机的长期危害,提出一种分步式水轮机空化状态诊断分析方法.先通过改进小波阈值方法对水轮机运行声信号进行降噪处理,再以自编码器提取故障信号的多维特征,最后通过支持向量机完成故障识别任务.在实际运行数据上的实验故障识别精确度达 99.8%,且误差为 0,证明了该方法的有效性.与t-SNE、ProbPCA、AE等方法的对比实验表明,所提方法具有较高的诊断精度,较短的诊断时间,较低的误差,证明了该方法的优越性.该方法能有效剔除水轮机运行中的噪声信号,实现机组空化故障精准识别,为水轮机空化故障诊断提供了一种有效的解决方案,在工程实际应用中具有很强的推广性.

    水轮机空化故障诊断VMD分解分步式诊断自编码器支持向量机

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    淬火温度对25Cr3MoA钢脉冲渗氮组织和性能的影响

    明继青周和荣刘鹏洋孙晓萌...
    80-86页
    查看更多>>摘要：采用不同温度淬火+600℃回火对 25Cr3MoA钢进行渗氮前处理,对不同调质处理后的 25Cr3MoA钢进行真空脉冲气体渗氮试验,并研究其组织、表面硬度、渗氮层硬度梯度和脆性等.结果表明:25Cr3MoA钢经不同温度淬火后,其板条状马氏体和残留奥氏体组织随淬火温度的升高逐渐变粗大,粗化温度为 950℃;随着淬火温度升高,25Cr3MoA钢渗氮后白亮层厚度增加,渗氮层组织变粗大;淬火温度为 900℃时,白亮层厚度为 10～15 μm,渗氮层晶粒尺寸较小,渗层组织较均匀;25Cr3MoA钢渗氮层深度随着淬火温度的升高而增加,渗氮层组织明显变粗大.综合分析不同温度淬火后的材料渗氮层组织、结构和性能,25Cr3MoA钢渗氮前的淬火温度建议为900℃.

    25Cr3MoA钢淬火温度脉冲渗氮硬度脆性

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    熔焊缝缺陷弱磁检测实验研究

    赵本勇王少飞王永红张楠...
    87-94页
    查看更多>>摘要：为实现熔焊缝缺陷的检测,基于弱磁检测技术,采用测磁传感装置对S06材料的焊缝进行检测,同时提出利用上、下测磁线圈的磁感应强度梯度曲线阈值线区分应力集中和缺陷信号的数据处理算法.结果表明:下测磁线圈的磁感应强度曲线在应力集中和缺陷处均存在磁异常特征,而上测磁线圈的磁感应强度曲线只在应力集中处存在磁异常特征;在应力集中处,上、下测磁线圈的梯度曲线均超出各自上下阈值线,而在缺陷处,仅下测磁线圈的梯度曲线超出其阈值线.此外,将缺陷信号借助二维图像显示的可视化方式进行分析,可以更加直观地对缺陷进行定位.

    熔焊缝缺陷弱磁检测应力集中可视化显示

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    固溶时效处理对Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金微观组织与力学性能的影响

    田鹏飞张明玉乔恩利顾忠明...
    95-98,121页
    查看更多>>摘要：对Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金进行固溶时效处理,采用光学显微镜、室温拉伸测试以及扫描电子显微镜,研究Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金经不同固溶时效温度处理后的微观组织与力学性能.结果表明:随固溶温度的升高,合金组织中初生α相含量不断减少直至消失,同时有大量次生α相析出,合金组织类型由双态组织逐渐转变为细片层组织.合金塑性随固溶温度升高而逐渐降低,而强度变化趋势与塑性相反.固溶温度为两相区时,合金的拉伸断口形貌主要由大量韧窝构成,且有少量的二次裂纹及孔洞;当固溶温度为单相区时,合金的拉伸断口形貌主要由结晶状形貌构成,出现解理台阶及撕裂棱,并有少量细小的韧窝在断口表面分布.

    Ti-0.3Mo-0.8Ni钛合金微观组织拉伸性能断口微观

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    涡轮叶片材料CMSX-4超温状态组织演变研究

    彭霜石凤仙滕跃飞孙智君...
    99-108页
    查看更多>>摘要：以涡轮叶片用材料CMSX-4合金为研究对象,采用体式显微镜、扫描电镜、维氏硬度计等研究了CMSX-4合金在超温状态下的组织演变以及硬度变化.结果表明:随温度升高,γ′相长大聚集的同时伴随着γ′相回溶,γ′相立方度下降,γ通道变宽.当超温处理温度到达 1250℃时,γ/γ′相界面呈锯齿状;当温度达到 1300℃后,γ′相全部回溶;当温度达到 1350℃时,合金开始初熔,出现大量孔洞与γ+γ′共晶.当在 1300℃以下一定温度保温时,随着保温时间的延长,γ′相百分含量逐渐减少并趋于稳定.当温度达到γ′相全部回溶温度时,因重新析出细小的二次γ′相,合金硬度显著升高,最高硬度达 458 HV,比原始状态提高约 12%.因此,对于过热等异常服役引起组织损伤与退化,可结合叶片宏观形貌、γ′相形态与百分含量、硬度退化情况进行材料损伤程度的评估.

    涡轮叶片单晶高温合金CMSX-4超温γ′相

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    飞行器结构密封胶界面性能表征与失效过程

    陈鑫李振威徐明鸽贺译贤...
    109-116页
    查看更多>>摘要：密封胶是飞行器结构的重要组成部分,是结构密封安全性的基本保障.如果密封胶的性能参数不达标,则可能达不到其设计目标.对新型HM109改性聚硫密封胶进行测试分析,利用有限元软件开展模拟计算,使用Cohesive单元实现对密封胶层的模拟.通过观察胶层失效过程,确定飞行器密封结构在大载荷情况下密封胶层失效的过程;通过对比试验结果和模拟计算结果,验证有限元分析的可靠性.结果表明:试验所测得的参数应用于有限元模拟所得结果与试验结果基本一致,拉伸和剪切模拟最大载荷与试验平均结果误差分别约为3.74%、1.50%,模拟结果具有可靠性.

    密封胶性能测试有限元分析密封失效

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    基于有限元模拟的大口径钛合金无缝管材压扁开裂研究

    吕亚平张宏岭李超樊凯...
    117-121页
    查看更多>>摘要：大口径Ti-4Al-3Mo-1V钛合金无缝管材在进行压扁工艺试验时,压扁环内壁出现开裂现象.采用有限元模拟和显微硬度检测等方法,研究影响大口径钛合金管材压扁性能的因素.结果表明:压扁环6点钟和12点钟位置内表面由于承受较大的拉应力而优先出现裂纹;大口径钛合金管材压扁开裂的主要原因是钛合金管材表面在热处理过程中形成一层氧化膜,导致管材表面硬度增加,进而引发局部应力集中.通过酸洗去除管材表面硬化层可避免压扁开裂.

    有限元钛合金管材压扁开裂

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    7050铝合金锻板点状缺陷原因分析

    王玉玲曹善鹏孙有政王萍...
    122-126页
    查看更多>>摘要：7050 铝合金锻板在沿厚度方向的超声波检测时发现点状缺陷,采用金相检查、扫描电镜和能谱仪检测等方法对缺陷产生原因进行分析.结果表明:点状缺陷为内部小裂纹,裂纹断口为沿晶脆性断口,晶界表面存在大量的Al2CuMg和Ti-Zr-Al三元合金相.由于Al-Zr中间合金中部分Al3Zr相尺寸偏大,Al-Ti中间合金加入时机不合适,导致锻板所用的铸锭在熔炼过程中大尺寸的Al3Zr相未完全溶解,与后加入的Ti元素生成粗大的高熔点Ti-Zr-Al三元合金相,并在局部偏聚.这种局部富集缺陷在铸锭组织中保留,显著降低合金塑性,使局部区域变脆.在锻造过程中,脆化的三元合金相在锻造载荷作用下发生开裂.此外,晶界密集分布的细小Al2CuMg相以及7050 铝合金在高温下的晶界结合力较弱也是导致局部区域沿晶开裂的重要原因.

    锻板中间合金沿晶脆性断口三元合金相Al2CuMg失效分析

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    飞机锁闭机构连接螺栓失效分析

    徐春艳张鹏魏振伟阎大伟...
    127-133页
    查看更多>>摘要：飞机锁闭机构的连接螺栓在修理过程中发生断裂,利用体视显微镜、扫描电子显微镜、金相显微镜、能谱仪等,对断裂螺栓断口及螺牙的宏微观形貌、微区成分、金相组织、显微硬度等进行分析,并与未断裂螺栓进行对比,探究其断裂原因.结果表明螺栓断裂原因为过载.由于工艺文件中未明确力矩要求,为研究拧紧过程中螺栓应力分布情况,确认合理的拧紧力矩数值,通过有限元进行仿真模拟分析.结果表明,计算所得的最大应力位置与实际断裂部位吻合,验证了过载是螺栓失效的主要原因.由此确定合理的装配力矩应不超过 12 N·m,改进工艺后未再发生断裂.

    螺栓失效分析有限元过载预防故障

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    U型螺栓断裂失效分析

    梁成成王斌李海波
    134-137,148页
    查看更多>>摘要：新开发车型平衡悬架和车桥固定用U型螺栓在整车路试一段时间后发生断裂.基于理化检验的方法,从断裂螺栓断口宏观形貌和微观特征、化学成分、力学性能、硬度、金相组织、断口表面成分等方面进行分析,确定螺栓断裂性质和机理,进而分析断裂原因.结果表明:该U型螺栓断裂性质为高周疲劳断裂.U型螺栓R角与垫板干涉导致R角处表面应力集中,而U型螺栓表面的脱碳使R角处萌生微裂纹缺陷,在交变应力作用下逐渐扩展,最终导致U型螺栓断裂.通过修改模具,优化U型螺栓R角尺寸,严格控制并改善热处理工艺以防止脱碳,以避免裂纹形成.

    U型螺栓疲劳断裂干涉热处理脱碳

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