黄化机搅拌轴断裂成因及疲劳寿命

摘要

黄化机搅拌轴是黏胶纤维原液生产中的关键部件,其主轴与支撑臂采用Q345钢焊接在一起,因搅拌过程中承受较大交变载荷,一定工作循环后焊接处的早期微裂纹会扩展成裂缝,致使搅拌轴过早失效返修.对黄化机搅拌轴进行有限元分析,并对焊接处易出现裂纹的部位进行缺陷检测,分析得出:应力集中和焊接缺陷是造成搅拌轴疲劳破坏或断裂失效的主要原因.采用容许应力幅法和裂纹扩展寿命估算法分别计算搅拌轴无、有初始焊接裂纹缺陷两种情况下的寿命,结果表明:在无初始焊接裂纹缺陷的情况下,搅拌轴寿命至少有10年;在有初始焊接裂纹缺陷的情况下,搅拌轴寿命仅有3～4年.此结果与实际情况具有很好的一致性.