扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
风力发电机叶片连接用高强度螺栓断裂原因
          
Cause of Fracture on High Strength Bolt for Wind Turbine Blade Connection

摘    要
XE112-2000型风力发电机叶片连接用高强度螺栓在服役过程中频繁断裂,通过宏观观察、金相检验、力学性能测试及化学成分分析等方法对螺栓的断裂原因进行了分析。结果表明:螺栓断裂形式为腐蚀疲劳断裂,主要原因是螺栓的螺纹成形工艺为先调质后滚压成形,螺纹外侧表面受到挤压,导致螺纹顶部受到相反的拉应力作用,此外,又因为螺栓受到加工硬化的影响,产生较大的残余拉应力,增加了产生微裂纹和表面缺陷的可能,导致在螺纹顶部偏中心处产生了应力腐蚀裂纹。在之后的服役过程中,由于疲劳作用,裂纹处产生应力集中,导致裂纹快速扩展,最终螺纹发生腐蚀疲劳断裂。
标    签 高强度螺栓   腐蚀疲劳断裂   裂纹   滚压成形   high strength bolt   corrosion fatigue fracture   crack   rolling forming  
 
Abstract
The high strength bolts used for blade connection of XE112-2000 wind turbine fractured frequently in service. The causes of fracture on bolt were analyzed by means of macro observation, metallographic examination, mechanical property test and chemical composition analysis. The results show that the fracture mode of bolt was corrosion fatigue fracture. The main reason was that the thread forming process of the bolt was quenching and tempering first and then rolling forming. The outer surface of thread was squeezed, which led to the opposite tensile stress on the top of thread. In addition, due to the influence of work hardening, the bolt produced large residual stress, which increased the possibility of microcracks and surface defects, resulting in the stress corrosion cracks at the center of the top of thread. In the later service, due to fatigue action, stress concentration occured at the crack, which led to rapid crack growth, and finally corrosion fatigue fracture occurred in thread.

中图分类号 TG115   DOI 10.11973/lhjy-wl202105012

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 质量控制与失效分析

基金项目 湖南省市场监督管理局科技计划项目(2021KJJH02)

收稿日期 2020/6/4

修改稿日期

网络出版日期

作者单位点击查看

备注谭彦显(1968-),男,高级工程师,主要从事机械零部件的失效研究工作,tyx1001@126.com

引用该论文: TAN Yanxian,HUANG Ke,LUO Shujing. Cause of Fracture on High Strength Bolt for Wind Turbine Blade Connection[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2021, 57(7): 52~56
谭彦显,黄珂,罗书径. 风力发电机叶片连接用高强度螺栓断裂原因[J]. 理化检验-物理分册, 2021, 57(7): 52~56


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】涂建国, 李晓玲.紧固螺钉断裂失效分析[J].理化检验(物理分册),2014,50(4):310-312.
 
【2】史霞,刘志莹.发动机缸盖螺栓断裂原因分析[J].理化检验(物理分册),2014,50(5):359-362.
 
【3】陈瑗元,陆慧.35CrMo钢螺栓断裂原因分析[J].理化检验(物理分册),2014,50(8):616-618.
 
【4】温爱玲,路文娟,王生武.35CrMo螺栓断裂分析[J].理化检验(物理分册),2014,50(9):674-676.
 
【5】李如源,刘海涛,张玉忠.1000 MW核电汽轮机空心螺栓断裂原因分析[J].理化检验(物理分册),2018,54(4):296-299.
 
【6】刘永飞,刘宏亮,王平怀,等.20SiMn2MoVA钢高强度螺栓裂纹成因分析[J].理化检验(物理分册),2019,55(5):348-350.
 
【7】时海芳,任鑫.材料力学性能[M].北京:北京大学出版社,2010.
 
【8】美国金属学会.金属手册——第八版第十卷失效分析与预防[M].北京:机械工业出版社,1986.
 
【9】上海交通大学《金属断口分析》编写组.金属断口分析[M].北京:国防工业出版社,1979.
 
【10】赵庆云,刘风雷,王立东,等.螺纹滚压对1240 MPa级高强钛合金高锁螺栓性能的影响[J].航空制造技术,2016,59(19):75-79.
 
【11】刘风雷.滚压加工技术提高高强航空紧固件的疲劳强度[J].航空制造技术,2005,48(6):97-99.
 
相关信息
   标题 相关频次
 20SiMn2MoVA钢高强度螺栓裂纹成因分析
 4
 0Cr17Ni4Cu4Nb钢电渣坯裂纹产生原因
 2
 1000MW超超临界机组C12A堵板阀裂纹成因分析
 2
 16Co14Ni10Cr2MoE钢制抽筒抓钩开裂失效分析
 2
 16Mn钢长轴裂纹缺陷成因分析
 2
 16Mn钢弯管的开裂原因
 2
 22 mm 厚Q235B钢板表面裂纹成因
 2
 220 kV断路器用弹簧异常开裂失效分析
 2
 220kV输电线路悬垂金具直角挂板断裂原因分析
 2
 27CrMoTi钢套管螺纹表面裂纹成因分析
 2
 304L不锈钢换热管泄漏原因分析
 2
 304不锈钢冷却管束加工缺陷产生原因分析
 2
 30CrMnSiA螺栓失效分析
 2
 316L-16MnR复合板不锈钢侧晶间腐蚀原因分析
 2
 3Cr13钢耐磨盘裂纹产生原因分析
 2
 4.8级十字槽螺钉断裂失效分析
 2
 40CrNiMoA钢轮缘堆焊层裂纹产生原因分析
 2
 40MnBH轧制钢棒裂纹分析
 2
 4130X钢压扁试验裂纹分析
 2
 42CrMo钢高强度螺栓轴向开裂失效分析
 2
 42CrMo高强度螺栓在海洋大气环境中的应力腐蚀开裂风险评估
 2
 45热轧圆钢顶锻开裂原因分析
 2
 50Mn钢齿圈断齿原因分析
 2
 6063铝合金中框侧面亮线原因分析
 2
 660 MW高压加热器接管角焊缝开裂原因分析
 2
 AgCuV合金导电滑环内部缺陷产生原因分析
 2
 AP1000核电厂爆破阀剪切盖锻件的超声检测
 2
 AT道岔钢轨的开裂原因
 2
 B7螺杆上的螺纹剥落原因分析
 2
 BZ102井S13Cr110钢油管裂纹成因分析
 2