风力发电机叶片连接用高强度螺栓断裂原因

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。