维修立柱用液压油缸外筒

时间:2020-05-15 分类:行业动态

某煤矿立柱用液压油缸外筒为焊接组合件,外形长度为1588mm,外圆直径为笋296mm,外筒材料为27SIMn钢,执行标准为GB/T17396,外筒最终热处理状态为调质处理。调质处理后外筒又经历了两次焊接工序,缸体上的小方块为第二次焊接,焊后均未进行热处理。该批液压油缸正常工作时内部通乳化液,工作压力为32MPa,设计压力为32.6MPa,油缸出厂时经过了50MPa的耐压试验均无开裂泄漏现象。同批456个油缸于2010年1月投人矿井使用,2010年5月发生了一起油缸外筒爆裂事故,2010年9月同批油缸发生了第二次爆裂事故,裂纹位置和第一次基本相同,但该次的裂纹要长一些,并且延伸到了缸筒的筒口。为查清该油缸爆裂的事故原因,避免事故再次发生,笔者对第二次爆裂事故中开裂的油缸进行了理化检验分析。

从受力情况分析可知,焊后如果热处理不充分,其残余应力在焊接区域可达到钢材的屈服强度。开裂源处的老裂纹主要是由于焊接工艺不当、焊接残余应力较大所致。一旦产生了焊接裂纹,不但裂纹尖端会产生极大的应力集中,产生极高的应力场强度因子K工川,而且还由于氢具有应力诱导扩散特性,即便材料整体氢含量不高,但在存在应力梯度的条件下,材料中以及环境中的原子氢能富集在裂纹尖端局部区域。

(l)开裂失效的油缸外筒的显微组织中存在较

多的块状铁素体,且力学性能不符合技术要求,说明其调质热处理工艺不当。

(2)开裂失效的油缸外筒存在焊接裂纹,说明其焊接工艺不当。

(3)焊缝和母材交界处的焊接裂纹造成该处存在应力集中,在焊接残余应力和工作应力的联合作用下产生了氢致延迟脆性爆裂。


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