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在膨脹節(jié)的失效分析中，裂紋的產(chǎn)生是其出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的重要原因之一。由于膨脹節(jié)一般都會(huì)使用金屬材料作為原料，如不銹鋼膨脹節(jié)就是采用的不銹鋼、高溫合金、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼等作為原料。這些金屬材料在冶煉、鍛造、冷軋等工藝中，都容易產(chǎn)生裂紋、裂口的現(xiàn)象。而裂紋的產(chǎn)生不僅會(huì)影響膨脹節(jié)的使用壽命，對(duì)其應(yīng)用工程或設(shè)備的安全也會(huì)產(chǎn)生隱患。華謹(jǐn)在整理相關(guān)膨脹節(jié)檢測(cè)裂紋案例發(fā)現(xiàn)，我們可以從以下幾個(gè)方面著手分析裂紋產(chǎn)生的原因。

宏觀檢測(cè)

我們首先要要對(duì)裂紋進(jìn)行宏觀檢測(cè)，將裂紋的長(zhǎng)度、寬度、深度等進(jìn)行測(cè)定。然后從斷口形貌進(jìn)行分析，判定裂紋是由于外力作用還是內(nèi)力作用產(chǎn)生的斷裂。而且要對(duì)沒(méi)有產(chǎn)生裂紋的部位表面進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)膨脹節(jié)外徑尺寸、壁厚進(jìn)行測(cè)量，查看是否發(fā)生塑性變形，壁厚減薄等情況。對(duì)焊縫表面進(jìn)行排查，分析可能存在的安全隱患。

元素分析

 膨脹節(jié)出現(xiàn)裂紋，首當(dāng)其沖的我們要考慮對(duì)其材料進(jìn)行牌號(hào)鑒定，通過(guò)元素分析的方法，查看其各種元素是否符合相關(guān)的牌號(hào)。通過(guò)具體的理化性能試驗(yàn)，我們查看出現(xiàn)裂紋的膨脹節(jié)產(chǎn)品的化學(xué)成分是否與原材料質(zhì)量證明書上的化學(xué)成分一致。如果化學(xué)成分不一致，很容易造成材料力學(xué)性能有所出入，尤其是沖擊性能不足，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋。

處理工藝分析

裂紋出現(xiàn)后，我們第二考慮當(dāng)屬處理工藝問(wèn)題。處理工藝我們可以從膨脹節(jié)的母材加工工藝，焊縫工藝，以及膨脹節(jié)的壓型工藝等幾個(gè)方面分析。母材加工工藝要根據(jù)使用的金屬材料來(lái)分析，如淬火溫度、沖壓強(qiáng)度等。焊縫工藝也是產(chǎn)生裂紋的重要原因之一。膨脹節(jié)的焊縫結(jié)構(gòu)有各種焊接類型，如角焊縫、坡口焊縫、對(duì)接焊縫、徑向端焊縫、軸向端焊縫的變化形式等都各不相同，焊接工藝不達(dá)標(biāo)也可能產(chǎn)生裂紋。該膨脹節(jié)的成型方法是用一個(gè)圓環(huán)整體壓制而成。如果膨脹節(jié)沒(méi)有完全執(zhí)行制造工藝, 而是先冷壓, 在壓制過(guò)程中胎具破裂, 就直接用火焰加熱壓制, 由于火焰加熱的時(shí)間及溫度很難控制, 壓制后又沒(méi)有經(jīng)過(guò)正火處理, 致使其產(chǎn)生了 較大的熱應(yīng)力、 組織應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力, 這些殘余應(yīng)力應(yīng)是導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生的主要原因。

金相分析

對(duì)膨脹節(jié)裂紋進(jìn)行金相分析，對(duì)其金相組織的珠光體、鐵素體、硫化物、氧化物夾雜物、、晶粒度等進(jìn)行分析，我們可以了解膨脹節(jié)的塑性或韌性顯著下降的原因。比如焊接過(guò)程的過(guò)熱組織，就可能會(huì)出現(xiàn)魏氏體組織，奧氏體晶粒過(guò)大，形成許多平行的鐵素體針片，而鐵素體針片形成的脆弱面，很容易使得金屬柔韌性下降，造成裂紋產(chǎn)生。

剛度測(cè)定

膨脹節(jié)的剛度對(duì)于膨脹節(jié)的內(nèi)壓失穩(wěn)具有重要參考價(jià)值。剛度測(cè)定可分為整體剛度測(cè)定和單波剛度測(cè)定。對(duì)于膨脹節(jié)來(lái)說(shuō)，剛度過(guò)大，容易造成過(guò)大的發(fā)力，剛度過(guò)小，出現(xiàn)波數(shù)過(guò)多情況就會(huì)造成膨脹節(jié)失穩(wěn)，影響其力學(xué)性能，從而造成裂紋產(chǎn)生。

無(wú)損檢測(cè)

無(wú)損檢測(cè)也是裂紋檢測(cè)的重要手段之一。無(wú)損檢測(cè)主要有射線檢測(cè)、超市檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等方式。波紋管膨脹節(jié)、焊接接頭可以采用射線檢測(cè)。ZX型波紋管、端管、加強(qiáng)環(huán)、套箍等焊接接頭、坡口對(duì)接接頭可采用超聲檢測(cè)。碳素鋼、低合金鋼膨脹節(jié)可參考磁粉檢測(cè)。

當(dāng)然，裂紋產(chǎn)生的原因有很多，而相關(guān)的檢測(cè)試驗(yàn)也有很多，比如外壓失效實(shí)驗(yàn)分析、內(nèi)壓失穩(wěn)試驗(yàn)分析、疲勞失效實(shí)驗(yàn)分析、自振頻率和共振試驗(yàn)分析等等，都是分析裂紋產(chǎn)生原因的重要試驗(yàn)方法。而膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理、焊縫工藝是否有缺陷等等也是產(chǎn)生的裂紋重要原因之一。總結(jié)來(lái)講，我們一定要根據(jù)具體問(wèn)題具體分析的原則，有針對(duì)性的根據(jù)膨脹節(jié)種類，裂紋的形式，有選擇的去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，綜合多方面的考量給出科學(xué)的答案。

如何檢測(cè)：

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