失效分析技术与案例分析.pdf

失效分析方法与案例 分 析 7/22/2015 1 1. 失效分析的方法和分析步骤 2. 断口分析 ① 断口的维护与保管 ② 断口的制备与保准 ③ 断口的清洗 ④ 典型断口的宏观特征 3. 案例分析 www.imr.ac.cm 失效分析的方法和步骤 • 分析思路 原始资料审核、现场调查、样品收集、分析与检测、损坏原因分 析等等，重大事故的分析程序。 • 分析步骤： www.imr.ac.cm 1、现场调查 A ）现场保护 事故的现场及断裂件应该加以严格保护，除特殊情况外，不能搬动和改变各 零件的原始位置。如需要搬动，应先拍照，并记录在案。 B）查明事故发生的时间、地点、及事故的过程。 C ）仔细记录现场情况 。 可用相机、录像机、绘图、文字记载等方式，记录、描述残片分布的情况和 状态等。 D）与事故有关的残片应收集保存并编号，严防污染和混料。 E）断裂件的收集。 尽可能地将收集全，对有疑问的损坏件要单独包装。 www.imr.ac.cm 2、残骸分析 • 残骸拼凑。 整体拼凑，或可以使部分拼凑，主要是借以判断事故的性质。 • 绘制裂纹扩展示意图 用绘图的方式描绘出残骸的位置，借以找出事故的主要断裂件。 • 断口和破坏顺序的直观检查 a) 用肉眼和放大镜检查断裂零件，周围的联接件，由此分析失效装置各部件 间的作用，对失效事故形成整体概念。 b)检查断口形貌、颜色、由无化学腐蚀及机械损伤等，并用文字或照相机记 录。 c)初步确定构件失效的性质，如是属于韧性断裂、脆性断裂、腐蚀断裂、疲 劳断裂等。 d)找出可疑事故件、缩小分析范围。 www.imr.ac.cm 事故的分析研究 通过现场调查，残骸分析等大量细致的工作，找出事故件，随后 转入对事故件的深入分析研究。 • 收集、核实构件设计、制造、装配、调试及维修使用方面的图纸 、文件及有关技术资料。 • 对零件结构、工艺及受力情况作专题分析研究。 • 断口分析 • 失效原因的综合分析 综合各个分析结果，得出导致事故的主要原因，切忌多个原因并存。 www.imr.ac.cm 现场拍摄与取样 实物拍摄 现场记录除用文字、现场示意图描述外，拍摄片图记录是最直观、也是最 的手段。 拍摄照片选取的角度 一般情况，光滑样品的立体角为7 °～15°，粗糙样品的立体角为3°～7 °照 片。对有些断口如疲劳断口、瞬时加载断口可以正交光入射的方式拍摄。 www.imr.ac.cm 断口的维护与保管 取样 （1） 构件整体拆卸或搬运时，应妥善保护断口，防止断口碰 伤、锈蚀以及表面附着物脱落，也不允许将断面相互匹配， 以免碰伤断口。 （2 ）在切割断口试样时严防受热、受酸、碱腐蚀、摩擦、碰 撞、截取下后应妥善保存。 （3 ）选取对比试样，即一般是从已经判断出是首断件或可疑 的位置截取样品，在尽可能的情况还要选取远离断口的位置 条件做对比试验。 www.imr.ac.cm 断口的制备与保存 断口表面包含有丰富的信息，造成断口损伤的类型包括： 化学损伤和机械损伤。 事故中的损伤 1）发生在破断事故过程中的断口表面化学损伤是周围接触腐蚀环境。如果裂 纹前沿的周边是对