柴油机曲轴断裂分析毕业设计 (2)

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1、 目目 录录 摘 要 第一章 绪论 .1 1.1 引言 .1 1.2 失效分析的发展简况 .2 1.3 本课题的背景和意义 .3 1.4 本课题的主要工作内容和研究方法 .3 1.4.1 本课题的主要工作内容 3 1.4.2 本课题的研究方法 . 3 第二章 失效分析的方法 . 4 2.1 失效分析概况 .4 2.1.1 失效分析的基本概念 .4 2.1.2 失效的主要来源及模式 4 2.2 常用失效分析方法及技术 6 2.2.1 常用失效分析方法 6 2.2.2 常用失效分析技术 7 2.3 本章小结 11 第三章 MWM_V6型柴油机曲轴断裂原因分析 12 3.1 实验结果与分析 12 3

2、.1.1 断裂宏观检查 12 3.1.2 裂纹源处断口分析 13 - 1 - 3.1.3 金相检验 13 3.1.4 轴颈表面残余应力测定 14 3.2 讨论 .15 3.3 对改进柴油机曲轴质量的意见 15 3.4 本章小结 .16 第四章 MWM_V12 型柴油机曲轴断裂原因分析.17 4.1 实验结果与分析.17 4.1.1 断轴宏观检查 17 4.1.2 裂纹源分析 18 4.1.3 裂纹扩展分析 .19 4.1.4 静断区特征 .21 4.2 讨论21 4.3 本章小结. 21 结论 .22 参考文献 .23 致谢 .25 摘 要 轴类零件几乎是任何机械设备中不可缺少的重要核心零件，

3、 其主 要功能是支承旋转零件或通过旋转运动传递动力或运动。 轴类零件失 效将导致机械设备不能正常运行，造成巨大的经济损失， 甚至危及人 的生命。 轴类零件均要经历设计、 选材、 各种冷热加工和装配等工艺过程， 其失效可能是由其中任一工艺的某个环节失误引起， 因而轴类零件可 - 2 - 能的失效原因往往不止一个或几个， 而是几十个甚至更多；失效也经 常不是由某一种原因引起，而是多种原因复合作用的结果。 本论文首先简要介绍了失效分析的基本概念、 失效的主要来源及 模式、常用的失效分析方法及技术和失效的系统分析方法。失效分析 技术有感官检查诊断技术、痕迹发现技术、断口和裂纹分析技术、化 学成分分析技

4、术、 性能测试技术、 无损检验技术、 宏观残余应力测试。 利用宏、微观分析方法，本论文对两根MWM型柴油机曲轴断裂 进行了失效分析，这两根曲轴分别为MWM_V6型和MWM_V12型。 MWM_V6型柴油机曲轴断裂原因分析结果表明锻件过热过烧是导致 断裂的直接原因；曲轴热处理工艺不规范、不完善，曲轴工作润滑条 件不良加速了曲轴断裂。MWM_V12型柴油机曲轴断裂原因分析结果 表明该曲轴材料的冶金缺陷是导致疲劳裂纹在正常工作应力下过早 形成的原因。同时轴颈表面硬度不均匀，淬硬层分布不甚合理；工作 过程中润滑条件较差，促进了曲轴的早期断裂。 关键词：曲轴；断裂；过热；失效分析； 第 章 绪 论 . 引言 早在远古时代，人们对产况，失效就有了宏观认识。产品失效真正给人类带 来严重的危害，则是从 100 多年前的工业革命开始的。当蒸汽动力和大机器生 产给人类社会带来巨大进步的同时， 产品失效也给人类带来了前所未有的灾难性 事故。因而 1862 年，英国建立了世界上第一个蒸汽锅炉监察局，把失效分析作 为法律仲裁事故和提高产品质量的技术手段。随后，在工业化国家中，对失效产 - 3 - 品进行分析的各种机构相继