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失效分析檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與概念

作者:百檢網(wǎng) 時(shí)間:2021-06-25 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

  失效分析是一門新興發(fā)展中的學(xué)科,近年開始從軍工到普通企業(yè)普及。在提高產(chǎn)品質(zhì)量,技術(shù)開發(fā)、改進(jìn),產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強(qiáng)的實(shí)際意義,是根據(jù)失效模式和現(xiàn)象,通過(guò)分析和驗(yàn)證,模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象,找出失效的原因,挖掘出失效的機(jī)理的活動(dòng)。方法分為有損分析,無(wú)損分析,物理分析,化學(xué)分析等。失效機(jī)制是導(dǎo)致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過(guò)程。此過(guò)程的誘發(fā)因素有內(nèi)部的和外部的。在研究失效機(jī)制時(shí),通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手,進(jìn)而再研究較隱蔽的內(nèi)在因素。在研究批量性失效規(guī)律時(shí),常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,構(gòu)成表示失效機(jī)制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經(jīng)濟(jì)損失之間關(guān)系的排列圖或帕雷托圖,以找出必須**解決的主要失效機(jī)制、方位和部位。任一產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成都是有層次的,失效原因也具有層次性,如系統(tǒng)-單機(jī)-部件(組件)-零件(元件)-材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現(xiàn)象。越是低層次的失效現(xiàn)象,就越是本質(zhì)的失效原因。

  失效分析原理:

  失效機(jī)制是導(dǎo)致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過(guò)程。此過(guò)程的誘發(fā)因素有內(nèi)部的和外部的。在研究失效機(jī)制時(shí),通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手,進(jìn)而再研究較隱蔽的內(nèi)在因素。在研究批量性失效規(guī)律時(shí),常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,構(gòu)成表示失效機(jī)制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經(jīng)濟(jì)損失之間關(guān)系的排列圖或帕雷托圖,以找出必須**解決的主要失效機(jī)制、方位和部位。任一產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成都是有層次的,失效原因也具有層次性,如系統(tǒng)-單機(jī)-部件(組件)-零件(元件)-材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現(xiàn)象。越是低層次的失效現(xiàn)象,就越是本質(zhì)的失效原因。

  失效分析基本概念:

  1 失效和失效分析

  產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能稱為失效。

  判斷失效的模式,查找失效原因和機(jī)理,提出預(yù)防再失效的對(duì)策的技術(shù)活動(dòng)和管理活動(dòng)稱為失效分析。

  2 失效和事故

  失效與事故是緊密相關(guān)的兩個(gè)范疇,事故強(qiáng)調(diào)的是后果,即造成的損失和危害,而失效強(qiáng)調(diào)的是機(jī)械產(chǎn)品本身的功能狀態(tài)。失效和事故常常有一定的因果關(guān)系,但兩者沒(méi)有必然的聯(lián)系。

  3 失效和可靠

  失效是可靠的反義詞。機(jī)電產(chǎn)品的可靠度R(t)是指時(shí)間t內(nèi)還能滿足規(guī)定功能產(chǎn)品的比率,即n(t)/n(0),n(t)為時(shí)間t內(nèi)滿足規(guī)定功能產(chǎn)品的數(shù)量,n(0)為產(chǎn)品試驗(yàn)總數(shù)量。累積失效概率F(t)就是時(shí)間t內(nèi)的不可靠度,即F(t)=1-R(t)=[n(0)-n(t)]/n(0)。

  4 失效件和廢品

  失效件是指進(jìn)入商品流通領(lǐng)域后發(fā)生故障的零件,而廢品則是指進(jìn)入商品流通領(lǐng)域前發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的零件。廢品分析采用的方法常與失效分析方法一致。

  5 失效學(xué)

  研究機(jī)電產(chǎn)品失效的診斷、預(yù)測(cè)和預(yù)防理論、技術(shù)和方法的交叉綜合的分支學(xué)科。失效學(xué)與相關(guān)學(xué)科的邊界還不夠明確,它是一個(gè)發(fā)展中的新興學(xué)科。

  失效分析分類:

  1 按功能分類

  由失效的定義可知,失效的判據(jù)是看規(guī)定的功能是否喪失。因此,失效的分類可以按功能進(jìn)行分類。例如,按不同材料的規(guī)定功能可以用各種材料缺陷(包括成分、性能、組織、表面完整性、品種、規(guī)格等方面)來(lái)劃分材料失效的類型。對(duì)機(jī)械產(chǎn)品可按照其相應(yīng)規(guī)定功能來(lái)分類。

  2 按材料損傷機(jī)理分類

  根據(jù)機(jī)械失效過(guò)程中材料發(fā)生變化的物理、化學(xué)的本質(zhì)機(jī)理不同和過(guò)程特征差異,

  3 按機(jī)械失效的時(shí)間特征分類

  ⑴早期失效 可分為偶然早期失效和耗損期失效。

  ⑵突發(fā)失效 可分為漸進(jìn)(漸變)失效和間歇失效。

  4 按機(jī)械失效的后果分類

  ⑴部分失效

  ⑵完全失效

  ⑶輕度失效

  ⑷危險(xiǎn)性(嚴(yán)重)失效

  ⑸災(zāi)難性(致命)失效

  失效分析的分類一般按分析的目的不同可分為:

  ⑴ 狹義的失效分析:主要目的在于找出引起產(chǎn)品失效的直接原因。

  ⑵廣義的失效分析:不僅要找出引起產(chǎn)品失效的直接原因,而且要找出技術(shù)管理方面的薄弱環(huán)節(jié)。

  ⑶新品研制階段的失效分析:對(duì)失效的研制品進(jìn)行失效分析。

  ⑷產(chǎn)品試用階段的失效分析:對(duì)失效的試用品進(jìn)行失效分析。

  ⑸定型產(chǎn)品使用階段的失效分析:對(duì)失效的定型產(chǎn)品進(jìn)行失效分析。

  ⑹修理品使用階段的失效分析:對(duì)失效的修理品進(jìn)行失效分析。

  失效分析步驟:

  一、事故調(diào)查

  1.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

  2.失效件的收集

  3.走訪當(dāng)事人和目擊者

  二、資料搜集

  1.設(shè)計(jì)資料:機(jī)械設(shè)計(jì)資料,零件圖

  2.材料資料:原材料檢測(cè)記錄

  3.工藝資料:加工工藝流程卡、裝配圖

  4.使用資料:維修記錄,使用記錄等

  三、失效分析工作流程

  1.失效機(jī)械的結(jié)構(gòu)分析

  失效件與相關(guān)件的相互關(guān)系,載荷形式、受力方向的初步確定

  2.失效件的粗視分析

  用眼睛或者放大鏡觀察失效零件,粗略判斷失效類型(性質(zhì))。

  3.失效件的微觀分析

  用金相顯微鏡、電子顯微鏡觀察失效零件的微觀形貌,分析失效類型(性質(zhì))和原因。

  4.失效件材料的成分分析

  用光譜儀、能譜儀等現(xiàn)代分析儀器,測(cè)定失效件材料的化學(xué)成分。

  5.失效件材料的力學(xué)性能檢測(cè)

  用拉伸試驗(yàn)機(jī)、彎曲試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、硬度試驗(yàn)機(jī)等測(cè)定材料的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊韌度、硬度等力學(xué)性能。

  6.應(yīng)力測(cè)試、測(cè)定:用x光應(yīng)力測(cè)定儀測(cè)定應(yīng)力

  用x光應(yīng)力測(cè)定儀測(cè)定應(yīng)力

  7.失效件材料的組成相分析

  用x光結(jié)構(gòu)分析儀分析失效件材料的組成相。

  金屬失效分析

  金屬失效分析

  8.模擬試驗(yàn)(必要時(shí))

  在同樣工況下進(jìn)行試驗(yàn),或者在模擬工況下進(jìn)行試驗(yàn)。

  四、分析結(jié)果提交

  1.提出失效性質(zhì)、失效原因

  2.提出預(yù)防措施(建議)

  3.提交失效分析報(bào)告

  失效分析檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):

  ·GB/T 1814-1979 鋼材斷口檢驗(yàn)法

  ·JY/T 010-1996 分析型掃描電子顯微鏡方法通則

  ·GB/T 13298-1991 金屬顯微組織檢驗(yàn)方法

  ·GB/T 20123-2006 鋼鐵 總碳硫含量的測(cè)定 高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法(常規(guī)方法)

  ·GBT 5121.27-2008 銅及銅合金化學(xué)分析方法 第27部分 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法

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