失效分析的思路、程序和基本技能

tobyxie · 发表于 2024-10-16 05:03:10

失效分析的思路：明确目标：确定失效分析的目的是为了找出根本原因、提出改进措施还是满足客户需求。收集信息：搜集与失效相关的所有信息，包括产品设计、制造过程、使用条件、环境因素等。假设建立：基于收集到的信息，建立可能的失效原因假设。验证假设：通过实验和分析手段验证假设，逐步排除不可能的原因。定位根本原因：在验证过程中找到最可能的根本原因。提出解决方案：根据根本原因提出具体的改进措施。预防措施：制定预防措施，防止类似失效再次发生。失效分析的程序：失效调查：确认失效事件。收集失效现场的信息和证据。记录失效产品的使用和维护历史。失效确认：观察失效现象。确认失效模式（如断裂、腐蚀、磨损等）。非破坏性检验：使用视觉检查、X射线、超声波、磁粉探伤等方法进行初步分析。破坏性检验：对失效样品进行解剖、切割、显微镜观察、化学分析等。数据分析：分析检验结果。与设计规范、材料特性等进行对比。原因分析：根据数据分析结果，确定失效原因。验证假设，排除不可能的原因。报告编制：编写失效分析报告，包括失效现象、分析过程、原因确定和改进建议。跟踪验证：对提出的改进措施进行跟踪验证。确认改进措施的有效性。失效分析的基本技能：观察技能：能够细致观察失效产品的外观和内部结构。分析技能：能够运用逻辑思维和专业知识对失效原因进行分析。实验技能：熟练掌握各种非破坏性和破坏性检验技术。数据处理技能：能够处理和分析大量的实验数据。报告编写技能：能够清晰、准确地撰写失效分析报告。沟通技能：能够有效地与团队成员、管理层和客户沟通。问题解决技能：具备解决复杂问题的能力，能够提出创新的解决方案。持续学习：不断学习新的失效分析技术和方法，保持专业知识的更新。

tobyxie · 发表于 2024-10-16 05:06:17

压力容器的失效模式分为（1）短期失效模式、（2）长期失效模式、（3）循环失效模式。每一种失效模式又可分为多种情况。但进行压力容器设计时并不需要考虑所有的失效模式，文末列出了应考虑的几种失效模式。短期失效模式短期失效模式是指压力容器在非循环载荷作用下突然发生的失效，包括:1.脆性断裂:是指元件在一次加载条件下无明显塑性变形而发生的断裂。容器在使用过程中发生脆性断裂的主要原因在于材料的脆化、材料本身的缺陷及应力影响。预防措施：可采取提出材料的断裂韧性要求、提出材料焊接后进行充分热处理的要求、规定水压试验的最低温度等措施。2.韧性断裂:是指元件在一次加载条件下存在明显的塑性变形而发生的断裂。容器在使用过程中超压或受到均匀性腐蚀使容器壁厚减薄,元件中的应力超过了材料屈服极限和强度极限，从而产生较大的塑性变形直至断裂。这种失效模式包括超量局部应变引起的裂纹或韧性撕裂，即容器某一局部区域应变过大而引起裂纹或断裂。预防措施：可采取对材料的屈服强度和拉伸强度规定安全系数等措施。3.超量变形引起的接头泄漏:是指在内压或外载荷作用下容器接头部位发生过量变形，导致容器内部介质泄漏而使容器丧失使用功能。最常见的接头泄漏是法兰接头泄漏，其原因可能是螺栓预紧力不足、垫片失去回弹能力、法兰刚度不足等。预防措施：可采取选用合适的密封垫片、限制接头变形量等措施。4.弹性失稳或弹塑性失稳(屈曲):是指元件在载荷作用下产生的压应力使元件的几何形状发生改变，而当载荷卸除以后，元件的几何形状不再自行恢复。当元件承受的压应力超过临界压力时将发生失稳。弹性失稳时其临界压力与元件的尺寸和材料的性质相关;弹塑性失稳时其临界压力与元件的尺寸、材料的性质和材料的强度相关。预防措施：可采取对结构的临界载荷规定安全系数、限制容器的几何偏差等措施。长期失效模式长期失效模式是指压力容器在非循环载荷作用下较长时间后发生的失效，包括:1.  蠕变断裂:在低于屈服极限的载荷作用下，高温容器或容器高温部分金属材料随时间推移缓慢发生塑性变形的过程称为蠕变。这种失效模式是指由蠕变变形导致构件实际承载截面收缩，应力升高，最终发生断裂。预防措施：可采取选用合适的材料、控制应力水平等措施。 2. 蠕变:指在机械连接处的超量变形或导致不允许的载荷传递。预防措施：可采取选用合适的材料、控制应力水平等措施。  3.   蠕变失稳:是指高温容器在压应力作用下由蠕变变形引起的失稳或垮塌。预防措施：可采取选用合适的材料、控制应力水平等措施。 4.   冲蚀、腐蚀:是指在介质冲刷、腐蚀的作用下金属材料发生损失造成壁厚减薄，使容器承载能力下降或局部穿孔引起泄漏。预防措施：可采取选用与介质相适应的材料、预先考虑腐蚀或磨蚀裕量等措施。 5.   环境助长开裂:是指在腐蚀性介质作用下材料发生的开裂。例如，应力腐蚀开裂、氢致开裂等。预防措施：可采取选用与介质相适应的材料、采用合适的制造方法、添加缓释剂等措施。循环失效模式循环失效模式是指压力容器在循环载荷作用下较长时间后发生的失效，包括: 1.   渐增性塑性变形:是指容器在多次加载条件下，某些部位发生塑性变形的累积引起过量变形而产生的失效。容器承受组合载荷时，有些载荷恒定，而有些载荷明显循环交变，这些重复变化的载荷会引起变形累积而导致失效。这种失效模式最常见的情况是热应力棘轮现象。预防措施：可采取按相应标准中的评定准则进行评定等措施。 2.   交替塑性:是指容器在多次加载条件下，某些部位反复发生反向塑性变形而导致的失效。容器某些部位的弹性名义应力超过材料屈服极限的2倍时，在加载、卸载过程中会出现反向塑形变形的累积，导致失效。预防措施：应采取使弹性名义应力低于2倍屈服极限等措施。 3.   疲劳:是指容器在循环载荷作用下，使材料发生裂纹失稳扩展断裂而产生的失效。在交变载荷的作用下，结构在应力集中部位产生局部损伤累积，导致裂纹萌生、扩展直至贯穿整个断面而失效。预防措施：可采取按相应标准进行疲劳分析、采用减少应力集中的结构、降低容器制造过程中产生的残余应力等措施。 4.   环境助长疲劳:是指容器在循环载荷和腐蚀介质联合作用下发生的开裂破坏。循环载荷和腐蚀性介质的联合作用将使容器过早发生破坏。预防措施：可采取选用与介质相适应的材料、采用减少应力集中的结构、降低容器制造过程中产生的残余应力等措施。设计时应考虑的失效模式在压力容器设计时，并不要求考虑所有失效模式，一般应考虑下列几种失效模式:1) 脆性断裂;2) 韧性断裂（包括超量局部应变引起的裂纹形成或韧性撕裂）;3) 超量变形引起的接头泄漏;4) 弹性或弹塑性失稳（屈曲）。

edwardlau · 发表于 2024-10-16 06:12:57

是不是有个过程叫：FEMA（潜在失效模式分析）

why218 · 发表于 2024-10-16 06:18:41

以梦为马，不负韶华

中原人 · 发表于 2024-10-16 06:26:02

以梦为马不负韶华

whongdong · 发表于 2024-10-16 07:46:39

以梦为马，不负韶华，安全方面用的多

wdcsu · 发表于 2024-10-16 07:50:04

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xinjun1329 · 发表于 2024-10-16 07:58:00

以梦为马，不负韶华

ygxsh · 发表于 2024-10-16 08:04:10

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天不负有心人 · 发表于 2024-10-16 08:10:42

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qiang10921 · 发表于 2024-10-16 08:15:17

感谢分享

fly100 · 发表于 2024-10-16 08:20:21

以梦为马，不负韶华

时间繁华 · 发表于 2024-10-16 08:24:02

谢谢楼主分享

thankwc · 发表于 2024-10-16 08:29:05

夜归人max · 发表于 2024-10-16 08:35:50

以梦为马，不负韶华

海川707 · 发表于 2024-10-16 08:56:27

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Frank_2013 · 发表于 2024-10-16 08:57:49

{:1110_549:}

Frank_2013 · 发表于 2024-10-16 08:58:14

酥饼不好吃 · 发表于 2024-10-16 09:03:15

Beyondhzy · 发表于 2024-10-16 09:27:53

以梦为马，不负韶华

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