注水泵泵頭體失效的過程
發(fā)布時間：2015年12月24日 09:01 閱讀：5023
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澤德
注水泵泵頭體在運行過程中承受交變載荷時產(chǎn)生疲勞裂紋。引起泵頭體的斷裂失效，這種應(yīng)力較低的突然脆斷的原因與泵頭體內(nèi)部存在的缺陷密切相關(guān)，缺陷可能是冶煉、鑄造、鍛壓等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的夾雜、氣孔、白點等造成的。
泵頭體的疲勞破壞經(jīng)歷3個階段，即孕育期、裂紋擴張期和最后斷裂。
孕育期：泵頭在交變載荷作用下，達(dá)到產(chǎn)生裂紋所需要的時間和交變周次，不論泵頭體材料局部有無缺陷，均存在孕育期。原始材料細(xì)小缺陷程度不同，孕育期的長短有著較大差異。
擴張期：在交變載荷作用下，從泵頭裂紋的萌生開始到斷裂前，裂紋由微觀向宏觀擴張。這種擴張是裂紋的尺寸小于最后斷裂時的臨界裂紋尺寸條件下的緩慢擴張。
斷裂：外加載荷不變，隨著裂紋的亞臨界擴張，裂紋長度不斷增長，裂紋尖端的應(yīng)力強度因子K值不斷增加。當(dāng)裂紋的長度達(dá)到某一“臨界裂紋尺寸”，裂紋尖端的應(yīng)力強度因子值便達(dá)到該材料在疲勞條件下的斷裂韌性，泵頭裂紋快速“失穩(wěn)擴張”，泵頭發(fā)生最后斷裂。
由此可知，疲勞壽命由形成裂紋的孕育期，疲勞裂紋的亞臨界擴張速率，以及最后斷裂的臨界尺寸來決定。
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