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            塑料波紋管發生疲勞失效的原因

            來源:塑料波紋管疲勞 作者:塑料波紋管 發布日期:2018-10-15

              承受循環載荷的塑料波紋管在敏感環境中工作時,有可能發生腐蝕疲勞失效。

              介質會使零件表面產生腐蝕,而在應力作用下的腐蝕往往是不均勻的,致使光滑的塑料波紋管表面上出現點蝕或其它形式的裂紋,而疲勞裂紋往往是在這些腐蝕缺陷的底部萌生的。

              在單純機械疲勞的情況下,多疲勞源情況下的裂紋通常分布在同一截面上的不同部位,然后向內擴展、相互連接直至發生瞬時斷裂。

              然而在腐蝕疲勞情況下,一條主裂紋附近往往會出現多條次裂紋,它們分布于靠近主裂紋的不同截面上。這些裂紋彼此大體上相互平行向內擴展,達到一定長度后其擴展便停下來,而只有主裂紋繼續擴展并導致斷裂。因此,主裂紋附近出現的多條次裂紋的現象,是腐蝕疲勞失效的表面特征之一。

              一般情況下,加載頻率越低,腐蝕作用就越劇烈,斷口形貌就更加接近應力腐蝕開裂的斷口形貌。由于塑料波紋管沒有進行固溶處理,因此它的抗蝕性較差,塑料波紋管的殘余拉應力沒有得到消除,這是材料發生應力腐蝕的另一原因。

              在裂紋擴展前期,塑料波紋管內表面波峰處由于受到拉應力和腐蝕介質的共同作用,產生了應力腐蝕,斷口表面呈現沿晶形貌,沿晶面上被腐蝕產物覆蓋,說明載荷交變的頻率較低或接近于恒載荷。在裂紋擴展的后期主要以疲勞為主。

              疲勞裂紋起源于點蝕坑,為多源起裂,裂紋的數量較多,裂紋表面有腐蝕產物,裂紋尖端分叉明顯,說明破壞模式為腐蝕疲勞,而且塑料波紋管在工作時會出現交變應力,同時工作介質中含有大量的硫化物,滿足腐蝕疲勞產生的條件。疲勞條帶間距較小,最后的瞬斷區面積較小,這些特征說明疲勞載荷平均應力及振幅較小。

            塑料波紋管發生疲勞失效的原因

              裂紋擴展前期和后期(疲勞區)間明顯的界線可能與塑料波紋管使用過程中工作條件發生過較大的變化有關。

              為防止塑料波紋管的再次破壞,建議通過更合理的制造加工工藝(如進行固溶處理),提高材料的抗蝕性;從結構上減小或控制振幅較小、頻率較高交變應力的產生。

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