高频感应加热设备专治水泵轴断裂失效缺陷

常用的水泵轴在生产中运行1400h后,发生早期断裂失效。海宁广海机电根据多年技术经验分析其缺陷产生的原因,发现采用高频加热设备进行淬火热处理,可有效提高工件的抗疲劳性能,避免断裂缺陷的产生。

    断口检验发现,断口有两个裂纹源,一处在轴键槽底部,另一处在轴外缘面处。断口形貌呈贝壳状疲劳弧线和放射状花纹,具有典型疲劳断裂特征。扫描电镜观察,自水泵轴颈表面至键槽底,裂纹扩展较缓慢,可以看到疲劳螺纹线,并发现裂纹源部分呈微坑花样形貌;裂纹伸展至键槽底处时,因键的阻力使应力加大,平行于轴颈的裂纹迅速扩展,并形成瞬断区,造成工件断裂。断口分析显示轴断裂属于疲劳断裂,该断口形貌微坑花样表明该轴承受应力较大。金相检查发现,金相组织为珠光体+少量块状碳化物。因而其强度、硬度和疲劳抗力较低。因而需改进热处理工艺,提高水泵轴的硬度和强度,增强工件抗疲劳性能。

    根据上述分析,提出改进措施如下:

    (1)提高水泵轴强度和硬度,采用高频感应加热设备进行淬火热处理,增强工件的疲劳抗力性能

    (2)工件断裂属疲劳断裂,对工件应力集中和疲劳裂纹源产生薄弱处(如轴键槽、轴肩处),进行优化设计和优化工艺加工,确保精细加工,减少疲劳裂纹源、工件受力不均及应力集中现象。

    (3)从该工件疲劳断裂失效可以看出,工件安全系数<1,安全系数低。设计中,可适当加大水泵轴直径尺寸,提高工件安全性,优化工件抗疲劳性能和使用寿命。

    水泵轴加工、热处理及设计三方面改进措施实行后,工件质量良好,满足了技术要求和生产运行要求,未发生裂纹和断裂事故。更好的是高频感应热处理工艺适合大批量大规模生产,可有效提高工人的生产效率,以上就是浙江感应加热设备生产厂家海宁广海机电为你带来的工艺解析。