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小吊车小钩钢丝绳断裂失效分析
来源:www.fukangdiaoche.com 发布日期:2017-5-16 14:11:38浏览: 关键词:小吊车小钩钢丝绳断裂失效 技术支持

  汽车小吊车在试吊一重约1吨的角块的过程中小钩钢丝绳发生整体断裂。事故钢丝绳材质为65钢,结构为6×37+FC,钢丝与钢丝之间为点接触,捻制方法为右交互捻ZS。为查明钢丝绳断裂原因,避免类似事故的再发生,笔者对事故中的钢丝绳取样进行了检验和分析。

  二、理化检验 

  1.宏观检验

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  图1为断裂钢丝绳。事故发生时,图1所示一端与吊臂相连,断裂处形貌呈花簇状。图2为事故钢丝绳表面宏观形貌,钢丝绳表面有大量油污、颗粒,外层钢丝磨损严重。

  2.化学成分分析 

  远离断裂位置取样,使用LAB-M11直读光谱仪进行化学成分分析,结果见表2。该钢丝绳的化学成分符合GB/T 699-1999《优质碳素结构钢》对65钢成分的技术要求。

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  3.力学性能试验 

  在靠近事故钢丝绳断裂处取样,样品长度1m,置于WAW-2000C型万能试验机上进行拉伸试验。结果显示,事故钢丝绳的破断拉力为92.362kN。 

  4.金相检验 

  从钢丝绳断裂部位截取轴向和横截面试样,经镶嵌、磨抛和4%(体积分数)硝酸酒精溶液腐蚀后进行显微组织观察。图3为事故钢丝绳轴向显微组织,可以看出,近断裂面处与远断裂面处的组织均为回火索氏体+铁素体,铁素体呈长条状。图4为事故钢丝绳的横截面显微组织,部分钢丝已严重磨损,回火索氏体和铁素体分布均匀。

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  5.硬度测试 

  截取事故钢丝绳横截面,经镶嵌、磨抛后,置于Durascan-20显微硬度计上进行维氏硬度测试,结果如表3所示,符合中高碳钢丝经淬火+高温回火处理后的硬度要求。 

  6.扫描电镜及能谱分析

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  将钢丝绳断口置于扫描电镜下观察。图5为1#钢丝的断口形貌。钢丝绳共有6股,其中4股钢丝的断口形貌均与1#钢丝类似,钢丝表面平齐,断口与钢丝轴向呈一定角度,属于由剪切力作用形成的解理断口。从图6中可以发现其断口有絮状组织,对其进行能谱(EDS)分析,结果表明,絮状组织中氧含量较高,如图7所示,说明其已被氧化,在此次事故发生前已发生断裂,属于陈旧断口。

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  另2股钢丝的断口形貌与如图8所示的2#钢丝断口类似,断口均呈杯锥状,中部疏松纤维区、临近的快速解理区和最外沿的剪切唇区,属于典型的拉伸断口。纤维区分布有大量细小的等轴韧窝,见图9,韧窝边缘清晰,棱角分明,表明其为一个新鲜断口,是在此次事故中由于受到轴向拉应力而造成的断裂。 

  三、分析结论与建议

  1.结论 

  断裂钢丝绳的结构、捻制方式、化学成分、金相组织、硬度均符合相关标准或技术要求。钢丝存在严重的挤压、磨损变形。事故发生前,钢丝绳已有4股断裂,断裂方式为剪切力作用下的解理断裂,属于陈旧断口,剩余未断的2股钢丝最终在事故发生时因受过大的轴向拉应力而断裂。 

  2.建议 

  2.1严禁钢丝绳过载使用、挤压变形,且避免受到剧烈的冲击和振动。 

  2.2应定期对钢丝绳进行检查,检查的内容包括:是否存在断丝、润滑油脂是否流失或失效等。


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