铁路钢桥高强度紧固螺栓断裂分析及防护

作     者：郭卫民 董有福 雷太安 张钦然 刘国强 刘国飞 孟令强 田力男 丁宁 GUO Weimin;DONG Youfu;LEI Tai′an;ZHANG Qinran;LIU Guoqiang;LIU Guofei;MENG Lingqiang;TIAN Linan;DING Ning

作者机构：齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心、山东省材料失效分析与安全评估工程技术研究中心山东济南250014 山东高速轨道交通集团有限公司、益羊铁路管理处山东潍坊261000 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省机械设计研究院山东济南250031 铁正检测科技有限公司山东济南250014 

基　　金：山东省自然科学基金面上项目(ZR2021ME158,ZR2021ME148) 齐鲁工业大学科研项目(2022PY034,2022PX065,2022PX068) 山东省“泰山学者”特聘专家专项经费 山东省重点研发计划(2017GSF220004) 山东省科学院科研项目(2020QN003,2019GHPY11,KJHZ201805) 

出 版 物：《山东科学》 (Shandong Science)

年 卷 期：2023年第36卷第2期

页      码：69-75页

摘      要：为探求高强度紧固螺栓发生断裂的原因,对某铁路钢桥上断裂的紧固螺栓进行了失效分析。利用扫描电子显微镜、能量色散X射线谱、金相显微镜、洛氏硬度仪、X射线荧光光谱仪、电子万能试验机等技术手段,对铁路钢桥失效螺栓的断口形貌、断口微区成分、显微组织、硬度、螺栓用钢的成分以及力学性能等方面进行分析与研究。结果显示:螺栓用钢的化学成分、硬度及力学性能均符合国家标准要求;螺栓断口起裂区存在树枝状裂纹,裂纹内部有含硫的腐蚀产物,且螺栓工作时所受外力为交变载荷。因此,螺栓的断裂是在交变载荷下发生的腐蚀疲劳断裂。螺栓断裂的初始裂纹源位于螺杆上螺纹的根部或螺柱与螺母连接位置的根部,为由硫元素引起的应力腐蚀裂纹。此研究为防止螺栓发生应力腐蚀裂纹及衍生病害提供了理论依据。

主 题 词：钢桥 高强螺栓 应力腐蚀裂纹 疲劳 断裂 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.3976/j.issn.1002-4026.2023.02.009

馆 藏 号：203120979...