第37卷第3期 2016年6月
热处理技术与装备
RECHULIJISHUYUZHUANGBEI
水泵轴断裂原因分析李志霞，史伟，王顺花”，李金梅
Vol.37,No. 3 Jun,2016
·失效分析·
摘要：某公司生产的水泵轴在服役约一年时发生了断裂，为了查找原因，取样进行了相关的理化分析。结果表明，水泵轴在弱碱性的介质中使用，造成水泵轴的严重腐蚀。在连续交变应力的作用下，应力较为集中的轴齿交界处腐蚀产物破损，形成腐蚀疲劳裂纹源。另外生产工艺流程安排不当，导
致了轴的抗疲劳性能降低，最终造成水泵轴的断裂。关键词：水泵轴；应力集中；腐蚀疲劳
中图分类号：TG157文献标志码：B
文章编号：16734971(2016)03-0033-04
FractureReasonAnalysisonWaterPumpShaft
LI Zhi-xia',SHI Wei', WANG Shun-hua’,LI Jin-mei
(1.Lanzhou LS Test Technology Co., Ltd., Lanzhou Gansu 730314,China;2. College of
Mechanical Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou Gansu 730070,China)
Abstract: The water pump shaft produced by a company was fractured in service for about a year. Samples were taken in order to search the reason for the relevant physical and chemical analysis. The results showed that water pump shaft was used in weak alkaline medium to cause the serious corrosion . Under the action of continuous altermating stress, the corrosion products were damaged in the shaft tooth junction where the stress was concentrated and formed the fatigue crack source. Improper arrangement of manufac-turing processes flow led to reduce of fatigue resistance of the shaft, and the water pump shaft was fractured finally.
Keywords:waterpumpshaftstressconcentration;corrosionfatigue
某公司生产的水泵轴在服役约一年后，在轴齿交界处发生了断裂，断裂之后并未在第一时间发现，在弱碱性的水中浸泡了一段时间，造成整个断面发生了严重的锈蚀（图1）。该水泵轴的材质为40Cr合金钢，生产工艺流程为：下料锻造→调质→+机加工（包括粗加工及精加工）一→装配。为查明水泵轴的断裂原因，本文对其进行了相关的检验和分析。
1理化检验 1.1宏观检验
收稿日期：2015-10-15
由于水泵轴断裂后没有在第一时间发现，导致弱碱性的水中浸泡了一段时间，断口表面发生了严重的锈蚀。将断口清洗后观察宏观断口形貌（图 2），整个断口形成了4个较为平整的面，没有明显的塑性变形，面与面交汇的地带形成了明显的台阶，断面呈现多源疲劳断裂。裂纹源（图2箭头所示）位于螺纹破坏最为严重的地方，该地方也是轴齿相接且较容易形成应力集中。在腐蚀介质的作用下轴齿轮席不明显。
作者简介：李志霞（1987.7-），女，学士，主要从事材料的理化检测及失效分析。
联系电话：15095392772;E-mail;631346013@qq.com
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