目前，高壓清洗機(jī)已在我國多個省市得到了推廣和應(yīng)用，效果非常顯著。其主要用于制糖廠、化工廠、火力發(fā)電廠、化肥廠以及造紙、機(jī)械、石油等領(lǐng)域換熱設(shè)備及管道的除垢和清洗。北京德高潔清潔設(shè)備有限公司是國內(nèi)唯一一家集科研、設(shè)計、生產(chǎn)、維修、銷售和系統(tǒng)集成為一體的技術(shù)型高壓清洗設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，具有豐富的制造和維修經(jīng)驗，這為下面對國產(chǎn)高壓清洗機(jī)泵頭質(zhì)量檢驗分析奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

 

 

某制糖廠所購的國產(chǎn)高壓清洗機(jī)經(jīng)過一段時間使用后泵頭發(fā)生破裂，后找到我們進(jìn)行維修，為了找出泵頭破裂的真實(shí)原因，我們對破裂的泵頭進(jìn)行了質(zhì)量檢驗分析。

 

 

 

1、含碳量分析

 

經(jīng)過測定，泵頭材料的含碳量為0.42%，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB699-88要求，45# 鋼的含碳量為0.42%-0.50%。由此可見，泵頭材料的含碳量是符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的。

 

2、硬度檢驗

 

我們對破裂泵頭有裂紋的兩個側(cè)面和端面進(jìn)行了硬度檢驗，結(jié)果是有裂紋的側(cè)面平均硬度在163-166HB左右，端面平均硬度為154HB。

 

根據(jù)硬度與強(qiáng)度之間的關(guān)系，將硬度換算為強(qiáng)度結(jié)果如下：未淬硬鋼的硬度HB<175時，強(qiáng)度與硬度之間關(guān)系的經(jīng)驗公式為：σb=0.36HB，根據(jù)公式計算得出泵頭的最高強(qiáng)度為585MPa，最低強(qiáng)度為543MPa，而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45#鋼的強(qiáng)度大于600MPa，由此得知產(chǎn)生裂紋的泵頭強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)要求。

 

3、外觀及探傷檢驗

 

泵頭各個部位經(jīng)檢查均沒有磨損、腐蝕和外物撞擊的痕跡。著色探傷檢驗證明，第一級柱塞和第二級柱塞Φ50孔的直徑兩端有縱向裂紋，并且孔兩側(cè)的裂紋長度不等，靠近進(jìn)液閥一側(cè)的裂紋較長，而另一側(cè)較短，第一級柱塞孔上有一條裂紋尚未貫穿孔的外側(cè)邊棱，這說明裂紋源不在孔的外側(cè)邊棱。

 

4、斷口分析

 

我們將泵頭沿厚度中線剖開后，有裂紋一側(cè)立即斷為三段，這說明裂紋深度已超出了切割范圍。這部分?jǐn)嗫诒容^平坦，上面覆蓋了一層褐色的腐蝕物，斷口上隱約可見海灘狀花紋，這一切可以證明泵頭是因為疲勞斷裂的；斷口上的放射狀條紋在兩柱塞孔的相貫線邊棱上匯聚，證明此處就是斷裂源；斷口附近的材料沒有明顯變形，說明泵頭是因為脆性斷裂；斷口沒有受到?jīng)_撞研磨，說明泵頭是在拉載荷作用下產(chǎn)生斷裂的；斷口上的海灘狀花紋不明顯，說明泵頭承受的載荷比較平穩(wěn)，運(yùn)行時間較短。

 

泵頭尚未斷開的一側(cè)上也有較深的裂紋，我們用壓力機(jī)將其壓斷后，可見斷口明顯地分為兩個區(qū)域，一是比較粗糙的區(qū)域，一是比較平坦的區(qū)域。平坦區(qū)域斷口比較陳舊，上面布滿了褐色的腐蝕物，由此看出這也是疲勞斷裂區(qū)，斷裂源也在相貫線邊棱上，裂紋前沿呈弧形；而粗糙區(qū)域斷口鮮明呈銀灰色，說明這是超載壓斷區(qū)。除了斷裂源處相貫線的邊棱比較尖銳外，在斷口上未發(fā)現(xiàn)有冶金和加工缺陷，如夾雜、分層和裂紋等缺陷。

 

5、金相檢驗

 

我們在斷裂源附近取樣，平行于斷口磨制金相試樣，檢驗結(jié)果如下：泵頭的組織很不均勻，金相組織為集中分布的鐵素體加球化珠光體，并存在鑄造組織和魏氏組織, 證明鍛造溫度超高，鍛造比較小。

 

綜上所述，我們通過對泵頭材料含碳量、硬度及斷口的一系列分析可以認(rèn)定，國產(chǎn)高壓清洗機(jī)泵頭斷裂的因素主要有兩個，主要因素是疲勞導(dǎo)致泵頭斷裂，次要因素是柱塞空相貫線邊棱尖銳產(chǎn)生應(yīng)力集中。