磨损失效

摘要： 煤矿产业推动了我国工业、航天业、制造业等的快速发展,产业发展中需要大规模使用煤炭资源。因此,工作人员应当不断提高煤炭的开采质量和开采效率,重视煤矿机械技术的创新,可全面提高煤矿机械的应用效率。但是,煤矿机械大多处于恶劣的生产环境,并且还会受到设备磨损、设备故障等因素的影响,致使生产出现严重的磨损失效问题。为了降低磨损失效对煤矿机械设备应用的影响,要制定符合标准的抗磨措施,提高煤矿机械设备的功能性。基于此,本文就煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施进行了分析。

摘要： 盘形滚刀是盾构/TBM执行破岩掘进的主要部件,被视为TBM的“牙齿”。滚刀的工作环境极其恶劣,在服役过程中极易发生刀圈磨损,甚至崩刃等异常失效,致使刀圈成为施工过程中主要的易耗零件,进而缩短盾构/TBM的运行寿命,并大幅提高了隧道施工成本。因此,如何减少表面损伤,延长滚刀的服役寿命,是一个亟待解决的关键工程问题。本文基于刀圈的成形、加工、服役、损伤、失效等全寿命周期阶段,分别概述了刀圈在服役损伤分析、材料成分改良、成形工艺改善、热处理工艺改进及涂层强化工艺优化中性能强化机理,分析了各方法存在的不足及解决方法,最后对滚刀刀圈性能强化方法进行了讨论和展望,以期为滚刀强化技术路径及产业化实现提供参考。

摘要： 采用"堆焊过渡层+喷焊表面层"的方法对磨损失效的齿轮进行了再制造,对富氩气体保护焊堆焊的过渡层进行了力学性能试验及微观组织分析,对氧乙炔火焰喷焊的表面层进行了硬度测试及耐磨损性能测试。试验结果表明,堆焊的过渡层具有良好的结合强度和冲击韧性,喷焊的表面层具有较高的表面硬度及耐磨损性能。这种"内韧外硬"的力学性能正好能够满足齿轮的使用要求,从而可以延长齿轮的使用寿命。

摘要： 在采油过程中,螺杆泵定子容易因为磨损而导致失效,针对这一问题,对螺杆泵常规定子与等壁厚定子的摩擦特性进行了研究。首先,利用有限元分析软件对两种定子进行了热力耦合仿真;然后,分析了两种定子在工作过程中的摩擦应力状态,以及过盈量和温度对其摩擦性能的影响;最后,对两种定子的摩擦特性进行了综合对比,分析了两种定子分别在过盈量和温度范围内的适宜工作区间。研究结果表明:与常规定子相比,等壁厚定子的摩擦应力分布更为均匀;随着过盈量和温度的升高,两种定子的摩擦应力均呈逐渐增大的趋势;当过盈量低于0.3 mm,温度高于40°C时,等壁厚定子的摩擦性能优于常规定子;两种定子摩擦特性的对比研究结果对于定子结构设计优化及不同工况下定子样式选取具有一定的参考价值。

摘要： 为提高海洋极端环境下钢结构材料的耐腐蚀磨损性能,采用高速电弧喷涂技术制备了一种AlNiZr非晶纳米晶复合涂层,并研究了该涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀磨损行为。结果发现,AlNiZr涂层组织较为均匀,致密性较好,相结构由非晶、纳米晶及晶化相共同组成,涂层非晶体积分数约为64.93%,平均显微硬度值为363HV0.1,与45钢基体之间的平均结合强度约为30.8 MPa;在干摩擦条件下其平均摩擦因数约为0.125,磨损体积约为0.134 mm^(3),磨痕宽度约为882.4μm,磨损失效机制以氧化磨损和脆性剥层磨损为主,并伴有轻微磨粒磨损;在腐蚀介质条件下,由于受到腐蚀介质的润滑减摩作用,导致涂层的平均摩擦因数、磨损体积、磨痕宽度均有明显减小,其平均摩擦因数约为0.058,磨损体积约为0.02216 mm^(3),磨痕宽度约为314μm,腐蚀磨损失效机制主要表现为剥层磨损形式,同时磨损起主导作用、腐蚀次之。与纯铝涂层相比,AlNiZr涂层表现出优异的耐腐蚀磨损性能。

摘要： 金刚石微铣磨头广泛用于3C产品的先进陶瓷构件加工中。通过对3C产品中最常用的氧化锆陶瓷工件进行磨削试验,观察钎焊金刚石微铣磨头磨损过程中的形貌演变,并统计氧化锆陶瓷的累计去除体积与磨头上金刚石磨粒磨损数量的对应关系,对比分析铜基和镍基钎料金刚石微铣磨头的磨损失效情况及寿命。结果表明:在相同加工参数条件下,铜基磨头的寿命较长,是镍基磨头寿命的1.2倍;在磨削过程中,金刚石磨头端面的磨粒存在破碎、磨平、脱落3种主要失效形式,且磨头的磨损主要从磨头端面边缘开始,逐步向其中心扩散,直至磨粒磨损严重而导致磨头失效。

摘要： 用户反馈某汽车发动机在车辆行驶过程中出现发动机抖动严重、噪声大等现象,随后将发动机拆机检查,发现活塞裙部存在严重磨损、材质脱落现象。文章从活塞磨损部位的宏观检查,活塞硬度、化学成分、金相组织等方面,对失效活塞进行了详细分析。发现此活塞化学成分存在铁元素含量超标问题,合金中存在粗大的鱼骨状和针状铁相杂质,脆硬的夹杂在活塞服役条件下受力产生裂纹,最终失稳扩展、脱落,造成活塞失效,为解决该类问题提供一定参考。

摘要： 农机触土部件磨损失效快一直是亟待解决的行业难题,钎涂增材是增材制造的新方向、新突破,采用异质钎涂技术对触土部件进行增材优化,使其耐磨性大幅提高,对于农业机械提高工作能效、助力绿色化转型具有重要意义.简述堆焊、热喷涂、喷焊及熔覆等异质增材技术制备农机触土部件的应用现状及局限性,重点论述钎涂技术在增材耐磨触土部件上的应用优势,并探讨钎涂技术制备农机触土部件存在的问题及发展方向.

摘要： 过流部件在服役过程中常因表面磨损而失效,与传统耐磨处理方法相比,采用金刚石钎涂技术处理后的过流部件使用寿命显著提高.采用钎涂技术分别制备NiCrBSi、NiCrBSi/WC、NiCrBSi/金刚石耐磨钎涂层,涂层与基体冶金结合良好,NiCrBSi涂层生成碳化铬、硼化铬、硼化镍等强化相,NiCrBSi/WC涂层中WC颗粒的分布密度由涂层表面至底部逐渐增大,NiCrBSi/金刚石涂层中金刚石颗粒均匀弥散分布;在相同磨损试验条件下,NiCrBSi/金刚石涂层失重约为NiCrBSi涂层的1/5、NiCrBSi/WC涂层的1/3,这表明NiCrBSi/金刚石涂层具有优异的耐磨性.将金刚石钎涂技术在农机触土部件旋耕刀、螺旋输送机叶片上进行工程应用,经现场试验验证,金刚石钎涂旋耕刀和金刚石钎涂螺旋叶片的耐磨性及使用寿命得到了大幅提高.为金刚石钎涂技术将来在其他过流部件上的应用与推广提供了理论参考和实践经验.

摘要： 金属材料是机械设备最重要的一种材料类型,也是比较容易出现磨损的一种材料类型,因此探讨金属材料磨损失效的原因,针对这些原因,采取对应的安全防范策略,是减少机械设备金属材料磨损的重要路径.通过有效的安全防范策略,可以提高机械设备,金属材料的使用寿命,降低机械设备的耗损率,提高设备应用的安全水平.

摘要： 顺北某井在三开固井后的扫水泥塞作业过程中,钻头与Φ273.1*12.57mm P110套管柱发生磨损,导致套管破损.经试验研究分析,同批套管的材料性能和实物性能均满足产品订货标准,并满足现场作业时的工况环境;对Φ273.1*12.57mm套管柱的临界正弦屈曲载荷和临界螺旋屈曲载荷的理论计算结果表明,施工时的作业参数将导致套管柱发生螺旋屈曲;采用ABQUS有限元仿真软件,结合井眼尺寸和套管参数,建立了套管柱屈曲分析仿真模型,模拟分析结果表明,套管柱发生了二次弯曲,在弯曲点处发生了较大的横向偏移,弯曲点位置与实际的套管破损点位置相近;通过对试验研究、理论分析和仿真模拟结果,以及该井的井眼轨迹数据、现场施工作业参数的综合分析,井底段的井眼轨迹差和该处的套管柱受压导致套管柱在固井过程中发生二次弯曲是Φ273.1*12.57mm套管柱与钻头发生磨损的直接原因.该分析结果揭示了井眼轨迹和现场操作对套管柱磨损失效的影响,为预防管柱磨损失效提供了有效的解决方案和技术措施.

摘要： 砂尘环境试验过程中,管道失效具有明显的局部性、突发性和风险性,为科学预防管道磨损失效导致的故障.通过分析砂尘环境试验管道的工况、磨损失效影响因子,建立管道磨损寿命的数学模型.通过计算,得到砂尘气力输送某管道的磨损寿命,并实际应用到砂尘环境试验过程,预防了管道磨损失效故障.砂尘环境管道的寿命预测方法对砂尘环境下装备的寿命预测具有重要的借鉴和指导意义.

摘要： 本文对Si3N4陶瓷球轴承的磨损失效机制及原因进行了综合分析.通过痕迹分析、热影响分析、材料对比检查分析以及验证试验等,确认陶瓷球轴承是因为润滑不足或缺失,从而出现超温软化及保持架烧损而导致的磨损失效.

摘要： 采用“堆焊过渡层+喷焊表面层”的方法对磨损失效的矿用链轮进行了再制造,对富氩气体保护焊堆焊的过渡层进行了力学性能试验及微观组织分析,对氧乙炔火焰喷焊的表面层进行了硬度测试及耐磨损性能测试.试验结果表明,堆焊的过渡层具有良好的结合强度和冲击韧性,喷焊的表面层具有较高的表面硬度及耐磨损性能.这种“内韧外硬”的力学性能正好能够满足链轮的使用要求,从而可以延长链轮的使用寿命.

摘要： 某汽油发动机在产品审核试验中出现多起挺柱异常磨损的现象,为此对失效件进行了理化检验并通过微观形貌分析了磨损机理及产生异常磨损的原因.结果表明,凸轮和挺柱磨损机理均为黏着磨损,二者之间的润滑油膜破裂,裸露的金属表面接触是产生黏着磨损的直接原因.而润滑条件恶化、挺柱自身旋转不良以及由于装配间隙、缸盖、凸轮轴等零件变形而致使的凸轮和挺柱间接触应力加大也是影响挺柱异常磨损的因素.

摘要： 渐开线花键副以其受力均匀、承载能力大以及对中性和导向性好等优点,在航空发动机以及燃气轮机中运用广泛.某燃气轮机在运行过程中发生了滑油泵组渐开线花键副磨损失效故障,利用故障树分析方法对设计、加工、装配以及运行环境等方面进行分析,分析出了滑油泵组花键副失效的原因是由于滑油泵组回油管装配应力过大,导致滑油泵组在运行过程中逐渐发生偏斜,所以渐开线花键配合偏斜角过大,导致了花键的磨损失效.针对该故障原因提出了改进方案：在质量证明文件上增加减速器壳体组件安装座处的尺寸和形位公差要求;在质量证明文件上增加滑油泵组安装座处的尺寸和形位公差要求以及花键尺寸要求;编制滑油泵组装配技术要求，在排管时尽量减小装配应力，如在装配管路时有明显偏斜，应校正管路。

摘要： 农业机械中的触土部件在加工土壤的过程中受到的来自于土壤颗粒的磨损失效不仅严重影响了生产效率,同时也造成了很大的经济损失,这一问题一直是亟待解决的技术难题.本文总结了土壤对触土部件的磨损机制、影响因素以及提高触土部件耐磨性能的常用方法,以期对农业机械触土部件的设计和维护提供理论参考.rn 提出，在条件允许情况下，兼顾经济性要求及强度和硬度要求，可以选用优质合金钢进行合适的热处理以提高其耐磨能力。比如，加入硼或铬的中碳钢经过淬火和回火处理后就表现出了优于低碳钢和高碳钢的耐磨能力，因此更适合应用于颗粒硬度较高的土壤。rn 马跃进团队利用不同条件的火焰喷焊和氮弧熔覆技术在Q235试件上分别制备出了Ni60+50WC涂层、Fe6涂层和TiCN/Fe金属陶瓷复合涂层，含有这些涂层的试件，其耐磨能力均高于Q235试件和65Mn试件。因此，可以通过表面热处理、表面涂覆等现代表面技术对零件表面进行处理，提高其耐磨能力。rn 吉林大学经过多年的研究，发现土壤动物一些特殊的体表结构、体表材料和活动机理具有良好的减粘降阻功效，有利于降低土壤对触土部件的磨损。通过在部件表面增加仿生非光滑表面、仿生柔性表面、仿生曲面等特殊结构，以及采用表面电渗技术，均起到了明显的减粘降阻功效，从而降低了对触土部件的磨损，很多相关技术已经在工农业生产中得以应用。

摘要： 中核运行二厂的海水泵电机轴承使用一年多就发生过热烧毁.本文以烧毁的电机轴承样品及润滑脂样品为研究对象,通过对轴承各部件开展成分分析、金相组织分析、微观形貌分析、硬度分析、尺寸分析、热处理分析及对润滑脂开展高温和低温性能分析,最终明确了该轴承的失效机理为磨损失效,失效原因为安装不良.

摘要： 基于某公司全面钻进孕镶金刚石钻头的使用情况,综述了高转速/低钻压/大泵量下全面钻进孕镶金刚石钻头的应用及研究现状,包括在这种工艺条件下,对全面钻进孕镶金刚石钻头的整体要求,钻头与岩石之间的摩擦学特征,钻头的磨损和失效分析,金刚石参数和胎体的性质以及两者之间的关系,钻头的结构和制造工艺.初步提出了这种工艺条件下的"微积分"碎岩模型,并将钻头的研磨性磨损和冲蚀性磨损的本质类比于金刚石的碎岩过程.得出了各工艺参数在碎岩过程中的作用,高转速＞低钻压＞大泵量;在胎体磨损中,大泵量＞高转速＞低钻压;在金刚石的磨损中,高转速＞或＜大泵量＞低钻压.

摘要： 基于某公司全面钻进孕镶金刚石钻头的使用情况,综述了高转速/低钻压/大泵量下全面钻进孕镶金刚石钻头的应用及研究现状,包括在这种工艺条件下,对全面钻进孕镶金刚石钻头的整体要求,钻头与岩石之间的摩擦学特征,钻头的磨损和失效分析,金刚石参数和胎体的性质以及两者之间的关系,钻头的结构和制造工艺.初步提出了这种工艺条件下的"微积分"碎岩模型,并将钻头的研磨性磨损和冲蚀性磨损的本质类比于金刚石的碎岩过程.得出了各工艺参数在碎岩过程中的作用,高转速＞低钻压＞大泵量;在胎体磨损中,大泵量＞高转速＞低钻压;在金刚石的磨损中,高转速＞或＜大泵量＞低钻压.

摘要： 本发明提供了一种用于磨损失效渗碳齿轮修复的等材再制造方法，属于等材再制造技术领域。本发明利用齿轮的设计裕度，对其轮毂进行加热并在轴向上挤压，使其沿径向产生塑性流动充型恢复尺寸。而后对其轮齿进行加工及热处理，从而获得与原齿轮性能相同的等材再制造齿轮。本发明的等材再制造法不受齿轮材料的限制，只需对齿轮进行加热冲压，通过塑性变形和再加工来达到恢复齿轮工作尺寸和性能的目的。这种等材再制造的方法不仅能够解决渗碳齿轮难以修复的难题，而且能够节约大量资源能源、降低制造成本，对于我国构建循环经济，实现可持续发展具有重要的意义。

摘要： 本发明公开了一种超声电机磨损失效寿命的快速确定方法，即在加速应力下进行超声电机的加速寿命试验，监测磨损过程的全寿命周期中摩擦材料磨损量、转子转速、定子温度、摩擦转矩、失效时间等参数；在加速寿命试验进行的同时，进行正常应力下超声电机的寿命试验，监测磨损过程中摩擦材料磨损量等参数，在加速应力下所有电机失效后停止正常应力下的超声电机寿命试验；基于定子行波速度解析表达式计算定子行波速度并基于超声电机的定/转子接触模型获得转子受到接触面的轴向力等寿命试验过程中不易测得的参数；根据加速因子和加速应力下的磨损失效时间反推正常应力下超声电机的使用寿命。在加速应力下，寿命试验耗时较短，起到快速确定寿命的目的。

摘要： 本发明提供了一种用于油润滑下机械零件磨损失效监测的金属陶瓷涂层，包括：基体、设置在基体表面的感应层A、设置在感应层A表面的第一工作层、设置在第一工作层表面的感应层B、设置在感应层B表面的第二工作层，其中感应层A为WC10Co4Cr‑Ag涂层，感应层B为WC10Co4Cr‑In涂层。本发明利用上述涂层结构，结合摩擦磨损过程中的实时或阶段性油液分析，可以实现油润滑条件下机械设备零件表面磨损失效的有效监测，对磨损超差和损伤失效进行有效预警和定位。本发明还提供了一种用于油润滑下机械零件磨损失效监测的金属陶瓷涂层的制备方法及其应用。

摘要： 本发明公开了一种动密封磨损失效实时检测方法，包括以下步骤：(1)确定需要检测的密封件安装位置与尺寸、密封件的形状尺寸；(2)制备含有导电填料的密封件(以下简称导电件)，取足够数量的导电件外包绝缘层(以下简称绝缘件)；(3)安装导电件，使用电信号检测模块测试由壳体‑密封件‑运动轴的回路的电阻值；(4)取出导电件，正确安装绝缘件，测试上述回路电阻值；(5)安装固定电信号检测模块和数据传输模块，并设置报警阈值；(6)检测信号经数据传输模块发送至后台服务器。本发明提供一种动密封磨损失效实时检测方法，实现实时、准确、远程的密封磨损失效检测。

摘要： 本发明涉及一种压接型IGBT器件微动磨损失效演化的数值模拟方法，属于半导体器件领域。该建模方法包括压接型IGBT器件微动磨损失效模拟，建立含接触层微动磨损的压接型IGBT器件等效模型，通过设置接触面磨损损耗，进而模拟压接型IGBT器件微动磨损失效过程；压接型IGBT器件有限元建模，建立压接型IGBT器件结构模型，其中IGBT芯片包含铝镀层，设置微动磨损深度超过IGBT芯片表面铝镀层厚度，引起栅氧层失效作为仿真失效断点。本发明通过设置接触面磨损损耗，模拟了压接型IGBT器件在微动磨损失效动态过程中特征参数的变化。

摘要： 本发明公开一种磨损失效缸筒的修复方法，包括如下步骤：对磨损失效的缸筒依次进行缺陷检查、退火预处理、酸洗除锈、磷化处理、皂化处理、冷挤压、热处理、精镗孔。本发明结合冷挤压、热处理组合工艺，实现失效缸筒的尺寸达到设计需求，相比较目前常用的喷涂等增材修复方法，本发明工艺简单，成本较低，经过冷挤压及热处理的协同，使失效钢管产生组织重构，消除服役过程中产生的应力及显微缺陷，延长服役寿命。

摘要： 本发明公开了一种红外感温反馈磨损失效的截齿，应用于在矿下截割煤岩过程中利用红外感温原理测量截齿硬质合金头部位温度，该截割头主要由嵌有硬质合金头的齿体、嵌于固定螺栓中心孔内的红外传感器、固定于保护壳内的环境温度传感器、信号处理与无线发射电路单元组成；齿体内部开有一个直通硬质合金头的中心孔，主要用于传递硬质合金头散发的红外热量，此外，为了减小温度对电路单元的影响，在齿体中心孔内壁、与固定螺栓连接处、保护壳与螺栓之间嵌有隔温材料。利用红外效应，将截齿合金头的红外热量转换为电信号，由无线发射单元节点将数据传输给位于驾驶室内的无线网关，上位机软件通过监测各截齿节点温度的变化趋势可以判断截齿是否磨损失效，从而可以避免截割头过早报废。

摘要： 本发明提供了一种用于磨损失效渗碳齿轮修复的等材再制造方法，属于等材再制造技术领域。本发明利用齿轮的设计裕度，对其轮毂进行加热并在轴向上挤压，使其沿径向产生塑性流动充型恢复尺寸。而后对其轮齿进行加工及热处理，从而获得与原齿轮性能相同的等材再制造齿轮。本发明的等材再制造法不受齿轮材料的限制，只需对齿轮进行加热冲压，通过塑性变形和再加工来达到恢复齿轮工作尺寸和性能的目的。这种等材再制造的方法不仅能够解决渗碳齿轮难以修复的难题，而且能够节约大量资源能源、降低制造成本，对于我国构建循环经济，实现可持续发展具有重要的意义。

摘要： 本实用新型涉及磨损检测技术领域，尤其为一种基于鉴定金属构件磨损失效方式的检测机构，包括检测装置总成，所述检测装置总成的右端内侧开设有透气孔，所述检测装置总成的一端内侧滑动连接有滑动传动杆，所述滑动传动杆的一端外侧滑动连接有位移检测装置总成，所述位移检测装置总成包括有位移检测装置外壳、直线电阻条、滑动空心圆片、第一弹簧、导电电极、第二弹簧，且位移检测装置外壳的一端内侧与滑动传动杆的一端外侧滑动连接，所述滑动传动杆的左端内侧转动连接有耐磨合金转动轮，本实用新型中，通过设置的透气孔、滑动传动杆、位移检测装置总成、耐磨合金转动轮，可以实现装置具有检测磨损程度的功能。

摘要： 本实用新型涉及含颗粒介质摩擦学实验装置技术领域，具体地说是一种含微颗粒介质环境下模拟橡胶密封磨损失效的试验装置。该含微颗粒介质环境下模拟橡胶密封磨损失效的试验装置包括支撑系统、搅拌系统、供给系统、磨损试验台和回流系统，所述支撑系统包括支撑柱、第一连接套、升降导柱、基座和介质桶底座，所述搅拌系统包括驱动电机、皮带轮、联轴器、联轴器架和搅拌叶片，所述供给系统包括介质桶、导流管、鞍式支座、流量阀和出口端，所述磨损试验台包括上夹具、橡胶试样、下试样、下夹具和曲柄连杆机构，所述回流系统包括回流槽、稳定柱、第二连接套、循环回流泵、回流导管和回流管。