失效分析案例| 机械加工特色操作及实用案例91

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编者按

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第一节  材料 各向异性类

一、案例1:流线不顺导致铝合金罐底沿流线剪切开裂

材料：7A04-T6。

失效背景：某型号新产品在进行强度试验的过程中，出现罐底开裂现象，开裂的罐底形态如图5-1所示。

图5-1  罐底开裂的宏观形态

失效特征：断口呈灰色，为脆性断裂，发生断裂的现象较为普遍，在断口中未发现任何缺陷组织。

失效模式：脆性断裂。

失效原因：罐底金属组织的流线方向与产品的受力方向一致，如图5-2所示。根据7A04铝合金材料具有明显的各向异性特征的特点判断，罐底的抗剪切能力处于最低的水平，致使罐底在使用过程中发生剪切断裂。

a ） 罐底金属 流 线形态1       b ） 罐底金属 流 线形态2

改正措施：将冲制罐体的铝合金坯料由挤压棒材更换为铸造坯料，确保罐体冲制毛坯底部金属组织的流线方向与产品的受力方向相垂直，如图5-3所示，最大限度地发挥出材料本身各向异性的特征。改进生产工艺后，在罐体结构不变的条件下，罐底的抗剪切能力为原工艺的2～3倍，罐底开裂的问题得到彻底消除。

图5-3  改进后罐体毛坯底部的金属组织形态

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☞来源：金属加工  ☞ 编辑：王佳慧   ☞ 责任校对：邵玉洁 ☞审核人 ：吴晓兰  ☞媒体合作: 010-88379790-801  ☞金属加工杂志唯一投稿网址： http://tougao.mw1950.cn/