钢丝断裂原因分析
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分析港口起重机钢丝绳断裂事故分析及预防措施港口起重机在装卸货物时,通常会使用钢丝绳作为吊装装置。
由于钢丝绳在使用过程中容易发生断裂事故,给港口起重作业带来了安全隐患。
本文将对港口起重机钢丝绳断裂事故进行分析,并提出相应的预防措施,以期减少事故发生的可能性,保障起重作业人员的安全。
1. 断裂原因(1)磨损疲劳港口起重机钢丝绳经长时间使用后,由于受到拉力和摩擦力的影响,容易发生磨损和疲劳,导致钢丝绳内部产生细小裂纹,最终导致断裂。
(2)绳轮和滑车故障港口起重机的绳轮和滑车如果出现故障或损坏,会导致钢丝绳在运行过程中受到额外的摩擦和挤压,加速钢丝绳的磨损和断裂。
(3)过载运行港口起重机在装卸货物时,如果超载操作,会导致钢丝绳承受超出其承载能力的拉力,导致钢丝绳发生断裂。
2. 后果一旦港口起重机钢丝绳发生断裂事故,将会给人员和货物带来严重的危害。
起重作业人员可能受到伤害,甚至引发意外死亡;货物可能会损坏或丢失,造成经济损失和影响港口作业进度。
二、预防措施1. 定期检查和维护为了防止港口起重机钢丝绳出现断裂事故,需要定期对钢丝绳进行检查和维护。
在使用过程中,要定期清洗和润滑钢丝绳,及时更换损坏的钢丝绳,以保证其在良好状态下使用。
2. 加强设备维护绳轮和滑车是港口起重机重要的组成部分,其状态良好与否直接影响钢丝绳的使用寿命和安全性。
需要加强对绳轮和滑车的定期维护和检查,发现问题及时进行修理或更换。
3. 严格控制负荷为了避免过载运行引发的断裂事故,港口起重机操作人员需要严格控制货物的负荷,按照规定的承载能力进行操作,不得超负荷作业,确保钢丝绳不受过度拉力影响。
4. 定期培训对起重作业人员进行定期的安全培训,加强对钢丝绳使用和维护知识的学习,提高他们的安全意识和操作技能,降低事故发生的可能性。
5. 安全警示标识在港口起重作业现场设置醒目的安全警示标识,提醒起重作业人员注意钢丝绳的安全使用和维护,加强安全意识,提高事故预防能力。
分析港口起重机钢丝绳断裂事故分析及预防措施近年来,港口起重机事故频发,其中钢丝绳断裂事故是最为严重和常见的一种。
钢丝绳断裂事故不仅给港口起重机带来巨大损失,更会严重威胁职工的安全,因此必须引起足够的重视。
针对港口起重机钢丝绳断裂事故,本文从事故原因和预防措施两个方面进行分析。
一、钢丝绳断裂事故原因分析1. 钢丝绳质量不合格:现实中,因为一些厂家不合规操作,为节省成本使用廉价劣质材料生产,以致钢丝绳质量不达标。
2. 钢丝绳老化损坏:钢丝绳工作负荷重、工作时间长,往往会使钢丝绳产生塑性扭曲和疲劳破坏,加上港区环境的气候变化、潮湿、盐雾等各种因素,使钢丝绳老化更加快速。
在没有定期检查或维护的情况下,钢丝绳会失去其正常强度,随时可能发生断裂事故。
3. 钢丝绳工作环境不良:港区起重机在作业过程中,钢丝绳所处环境温度、湿度、潮湿度等因素都是决定工作效率和钢丝绳机械强度等安全因素的重要组成部分。
如若这些条件无法得到控制,势必会导致钢丝绳无法正常使用和早期断裂。
4. 钢丝绳使用不当:港口起重机作业负荷巨大,操作过程中若是采用不当的使用方式,如过大的张力、过分频繁的起吊急停等行为,可能会对钢丝绳造成无法承受的损害、疲劳、等情况,造成断裂事故。
二、钢丝绳断裂预防措施1. 选购优质的钢丝绳:港口起重机使用的钢丝绳质量至关重要,必须强调选择正规厂家生产合格产品。
2. 定期检查换绳:港区钢丝绳长期在潮湿、盐雾、强风、大雨等环境中工作,应该根据生产厂商和使用标准规定,定期进行检查、维护和换绳,避免绳环损坏及内部损伤的情况。
3. 注意钢丝绳的保养:在工作过程中,应当对钢丝绳周边环境加强对气候的控制,保持港区内温度、潮湿度等环境条件,以减缓钢丝绳的老化速度。
同时要对钢丝绳进行润滑、防腐、除锈等保养措施,从而减轻其长期工作负荷。
4. 合理使用钢丝绳:港区操作人员要合理设置绳链、使用钢丝绳的最大工作负荷,以及设置避雷器等部件。
过大的张力和频繁的急停操作应该避免,以保证钢丝绳和机动设备的长期持久性。
一、夹杂物引起断裂线材中非金属夹杂物的存在,破坏了组织的连续性,起到了一个显微裂纹的作用.当受到外力作用时,在夹杂物的顶端首先产生附加的应力集中.尤其在原奥氏体晶粒交界处出现的大块状、条状或片状碳化物,这些异常碳化物在材料冷变形时,严重地阻塞了位错的移动,致使该处产生应力集中.当应力集中达到一定大小时便会使碳化物开裂,或在碳化物与基体交界处产生裂纹.当裂纹达到失稳状态尺寸,地瞬时产生断裂.非金属夹杂物的多少是衡量帘线钢质量高低的一个重要因素.在用SEM对断口进行分析的过程中,经常发现非金属夹杂物.在典型的杯锥状断口上有时候就能发现夹杂物,SEM表明大多为三氧化二铝夹杂或其它高熔点脆性夹杂物.其避免主要是通过精炼,使夹杂物变为塑性低熔点夹杂物.脆性夹杂物是引起钢丝断裂的重要原因之一,而夹杂物引起断裂分为以下几种形势:1、夹杂物与钢基体之间界面脱开拉伸过程中,在夹杂物周围的局部加剧了应力集中;裂纹优先在与拉应力垂直的夹杂物与基体的界面产生并沿着夹杂物与钢基体界面扩展,致使夹杂物与基体界面脱开.2、夹杂物本身开裂由于脆性较矮杂物本身具有缺陷,在拉伸过程中,在缺陷处产生严重的应力集中,由于局部应力升高而导致夹杂物本身开裂.;3、混合开裂钢中非金属夹杂物的形状、分布是没有规律的,因此夹杂物在钢中引起裂纹也是随机性的,取决于夹杂物的性质、尺寸、形状与分布,对于同类型的夹杂物,由于形状、分布和受力方向不同,往往产生断裂的情况也不尽相同,有时两种断裂方式同时存在,有时两种断裂方式交替进行.4、沿两种不同类型夹杂物的相界开裂钢中经常出现几种夹杂物相共生在一起的复合夹杂物,由于各类夹杂物之间的力学性能和物理性质不同,相界结合力较弱,在拉应力作用下容易从相界开裂.二、偏析引起的钢丝断裂在一定程度上,中心偏析对钢丝拉断的危害必脆性夹杂物.因为偏析在更大程度上影响了钢丝的延伸性,从而使塑性变形不能在存在偏析的地方产生.在钢丝最初的拉拔过程中偏析导致小的裂纹的出现,等进入了最终拉拔时就导致了人字形断口<chevroncracks> 在连铸过程中减少中心偏析的途径有以下几个:1、中心偏析随着中包过热度的降低而降低,因此中包的钢液温度应该尽可能的低;2、在结晶器和二冷安装电磁搅拌.结晶器的电磁搅拌能够减少中心偏析的程度和X围.电磁搅拌同样可改善V形偏在铸坯中心的存在;3、尽可能的降低拉速,能够减轻中心偏析程度.三、马氏体组织造成拉拔脆断硬线属高碳钢,控制冷却时,若冷却时间太短,对钢材不起作用;若冷却时间太长,就容易引起脆断.在斯太尔摩控制冷却上,穿水冷却是奥氏体急速过冷阶段.它的目的是控制具有高形变能压扁的奥氏体晶粒长大和保留加工硬化的效果,为吐丝温度和后部风冷段控制做准备.轧制硬线错误的指导思想是,企图使线材表面淬成马氏体,然后通过心部自回火方式形成回火马氏体.如果这样,在高速的轧制下线材表面得不到充分自回火,难免出现马氏体残余.因为线材直径只有5.5 mm,最大也只有9mm,它的断面小,形变潜能也小,所以冷却不能过急,宜控制在0.3~0.6s,使线材表面温度始终在Ms以上<高于400℃>,以防止表面淬成马氏体.硬线的散卷风冷相当于"等温〞处理阶段,它的目的是控制钢中以索氏体为主的组织,以利于提高拉拔性能.要求组织中铁素体可能少且以块状均匀分布,而非网状析出,因而也应采用快速冷却方式.但若冷却速度过快,也会产生贝氏体或马氏体组织.尤其对于有合金元素偏析的铸坯,冷却速度达25℃/s就容易产生马氏体.因此,冷却速度宜为6~15℃/s,使奥氏体分解转变在接近CCT 曲线的鼻尖进行.对大直径线材,可选择高的初始冷却速度,因为直径增大,随体积增加的热焓量比表面所失去的热量要大,有促使先共析铁素体增加,珠光体组织长大之趋势.高碳马氏体既硬又脆,冲击吸收功很低,断后伸长率和断面收缩率几乎为零.同时,马氏体的比容比奥氏体大,当奥氏体转变为马氏体时钢的体积增大.由于马氏体转变的不均匀性,这种体积变化将引起很大的内应力,使钢发生变形,成为裂纹的根源.这样,在拉拔力或其它外力的作用下,易引起应力集中而使硬线脆断.四、严重脱碳层造成拉拔脆断线材的脱碳层直接影响着硬线的拉拔,对高碳硬线来说,严重的脱碳层好像一个缺口,不但承受面积小,应力增大,而且由于突然缩颈,容易引起应力集中导致拉丝脆断.通过脱碳层深度超标而使硬线脆断的试样断口观察和试样金相分析,发现有裂纹和组织两个重要特征.第一,硬线表面均存在白色长条,其中平行地分布着横裂纹,有的横裂纹已深入基体.因此,硬线的断线是由于它表层长条区内的横裂纹扩展而引起的.白色长条区是全脱碳形成的铁素体组织,它是组织中的薄弱环节.第二,硬线组织不是所要求的以索氏体为主的组织,而是网状铁素体和粗片状珠光体.网状铁素体的存在会导致抗拉强度下降,拉拔时承受变形能力差;粗片状珠光体的存在也会导致硬线塑韧性与拉拔能力的降低.这两种组织是由于加热温度过高、加热时间过长,钢的相变温度偏高,过冷度小而析出的,是脱碳的前沿产物.此外,硬线随拉拔变形程度的加大,加工硬化程度也增大,网状铁素体和粗片珠光体的存在又增加硬线的脆性.当硬线拉拔时,由于脱碳层产生横裂纹,而邻近网状铁素体和粗片状珠光体又不能有效地阻止裂纹的扩展,且受到拉拔、收盘的扭绞力共同作用,部分硬线即刻脆断.因此,铸坯加热温度愈高,加热时间愈长,炉内漏气或其他不正常因素愈多,脱碳会愈严重,从部分脱碳到全脱碳,使钢失去更多的碳.为了防止脱碳,应严格执行规章制度,对不同钢号和规格钢坯与时调整加热温度,提高工作的责任感.从控制脱碳优化氧化铁皮的角度考虑,炉内应保持一定氧化气氛,可形成薄的氧化铁皮,阻止钢坯表面继续脱碳.在预热段应缓慢加热<至850℃,2h>,并有合适的保温.钢坯在850℃~105 0℃时,由于脱碳有向抛物线顶点发展的趋势,应严格控制加热时间不超过30min,并要尽理缩短均热段保温时间.五、其它非冶金原因关于钢丝拉拔时的断丝,1984年ZeevZimerman和RoverJ.Henry 对此作了探讨.他们对钢帘线用钢丝在水箱拉丝机上拉拔时断口用SE M进行分析,观察到拉拔断口大部分成杯锥状.并指出,钢丝拉拔时,表面层金属比心部金属变形大,这引起表面层金属沿长度方向受压应力而中心部分受拉应力,当此拉应力过大时致使在中心部位产生中心破裂,即形成V型裂纹或人字形裂纹.并认为这种V型裂纹是拉拔断丝成为大量杯锥状断口的原因.虽然ZeevZimerman和RovertJ.Herry对此研究得很详细,但是未能考虑后面工序中的捻制断丝问题,未能指出两种杯锥状断口的内在联系.1981年,EddyG.Demeyere在研究高低碳钢的夹杂物对钢丝拉拔时的可加工性能和机械性能的影响时,曾指出,在钢丝拉拔到Φ0.25mm过程中,很少或根本没有发现由于夹杂物引起的断丝更令人惊奇的是,即使50µm大的零星存在的夹杂物也未能造成拉拔断丝,而主要是由于表面缺陷或过在造成的断丝.他说,这种情况与帘线捻制时不同,由于在捻制时钢丝受到扭转变形,则夹杂物的影响就显得中大.显然,EddyG.Demeyere试图从夹杂物角度出发同时考虑帘线钢用钢丝的拉拔断丝和年至断丝问题,但在该文中,他对这两种断丝之间内在联系的探讨仅此而已,未能进行深入研究.因此,钢丝表面缺陷、内部夹杂物、热处理工艺、拉拔工艺都可能导致钢丝质量不合理,从而在拉拔过程中断裂.。
分析港口起重机钢丝绳断裂事故分析及预防措施港口起重机是港口作业中必不可少的设备,主要用于装卸货物。
而港口起重机的钢丝绳是其重要的组成部分,在起重作业中承担着非常重要的作用。
钢丝绳断裂事故时有发生,对起重机的安全性和作业效率都会造成严重影响。
本文将对港口起重机钢丝绳断裂事故进行分析,并提出预防措施,以期减少和避免此类事故的发生。
1. 引起钢丝绳断裂的原因(1)使用寿命过长:钢丝绳在长期的重复加载和卸载中容易产生疲劳损伤,导致强度下降而断裂。
(2)绳索不当使用:起重机操作人员在使用过程中未按照标准操作规程操作,拉伸或载荷超过额定数值,导致钢丝绳承受超负荷从而断裂。
(3)绳索受损:绳索在使用过程中受到物理损伤,比如受热、划伤、压伤等,都会加速其断裂。
(4)润滑不足或污染:钢丝绳未及时进行润滑维护,或者受到油污等外界环境的影响,使其表面产生腐蚀,降低其强度而断裂。
一旦钢丝绳断裂,会对作业现场和人员造成极大的危害。
首先是货物的损失,如果有涉及危险品或者高价值的货物,断裂事故后果将更为严重。
其次是设备的维修和停机造成的成本较大。
最重要的是,钢丝绳断裂会对作业人员的安全带来严重的威胁,甚至在严重情况下造成人员伤亡。
二、预防钢丝绳断裂的措施1. 定期检测绳索状态对港口起重机钢丝绳进行定期的检测和维护,保证绳索的完好无损。
定期检查绳索的外观,查找绳索是否有明显的损伤、变形、旋转等情况。
同时也可以通过检测仪器对绳索的内部疲劳程度进行检测,以保证绳索的强度合格。
2. 合理使用绳索在起重机操作过程中,严格按照标准操作规程操作,避免超负荷使用绳索,严禁将绳索用作拖拉物体。
还要合理规划货物的吊装点和分布以减小绳索的受力不均匀情况。
3. 维护和保护绳索定期对绳索进行润滑维护,保证绳索表面的平滑,并严禁油污等污染物附着。
保持绳索的清洁,并进行适量的润滑维护,以延长其使用寿命。
4. 培训和技术支持对起重机操作人员进行专业技术培训,使其掌握起重机操作的标准规程和技巧,避免不当操作引发的绳索断裂事故。
钢丝绳断绳原因及预防措施钢丝绳是一种广泛应用于吊装、运输、机械和建筑工程等领域的重要材料。
然而,由于环境、使用条件、维护和保养等原因,钢丝绳在使用过程中可能会出现断绳的情况。
为了避免钢丝绳断绳带来的危害和损失,我们需要了解钢丝绳断绳的原因和预防措施。
一、钢丝绳断绳原因1.材料质量问题:钢丝绳的材料质量与制造工艺密切相关。
如果材料质量不好或者制造工艺不规范,钢丝绳容易出现变形、硬度不足或裂纹等问题,从而导致钢丝绳断绳。
2.疲劳断裂:钢丝绳在长时间运行中,会经历反复弯曲和拉伸,从而导致疲劳损伤。
一旦钢丝绳出现疲劳损伤,就容易出现疲劳断裂,导致断绳。
3.使用过度或使用不当:如果使用者在使用钢丝绳时存在过度使用或使用不当的情况,就会导致钢丝绳的寿命缩短,从而出现断绳的情况。
4.外界因素:钢丝绳可能会遭受强烈的撞击、磨损、腐蚀、高温、低温等外界因素的影响,从而导致断绳。
二、钢丝绳断绳预防措施1.材料选择:在钢丝绳的选购过程中,应当优先选用优质的材料,从而确保钢丝绳的质量。
2.安装和使用:钢丝绳的安装和使用应当符合规范要求,并避免过度使用或使用不当的情况。
如果钢丝绳已经使用了一段时间,则应定期进行检查和维护,确保其安全可靠。
3.防腐处理:在钢丝绳表面喷涂防腐涂料,或定期使用防腐剂进行处理,可以有效地防止钢丝绳的腐蚀磨损,延长使用寿命。
4.加强保养:在钢丝绳使用过程中,要增强日常维护和保养。
定期对钢丝绳进行清洗、润滑、紧固等操作,可以有效地保护钢丝绳,减少断绳的风险。
以上就是关于“钢丝绳断绳原因及预防措施”的一些基本介绍。
我们要深入了解钢丝绳的性能和特点,遵守规范要求,合理使用和维护钢丝绳,从而保护自己和他人的安全和利益。
钢丝断裂原因分析一、夹杂物引起断裂线材中非金属夹杂物的存在,破坏了组织的连续性,起到了一个显微裂纹的作用。
当受到外力作用时,在夹杂物的顶端首先产生附加的应力集中。
尤其在原奥氏体晶粒交界处出现的大块状、条状或片状碳化物,这些异常碳化物在材料冷变形时,严重地阻塞了位错的移动,致使该处产生应力集中。
当应力集中达到一定大小时便会使碳化物开裂,或在碳化物与基体交界处产生裂纹。
当裂纹达到失稳状态尺寸,地瞬时产生断裂。
非金属夹杂物的多少是衡量帘线钢质量高低的一个重要因素。
在用SEM对断口进行分析的过程中,经常发现非金属夹杂物。
在典型的杯锥状断口上有时候就能发现夹杂物,SEM表明大多为三氧化二铝夹杂或其它高熔点脆性夹杂物。
其避免主要是通过精炼,使夹杂物变为塑性低熔点夹杂物。
脆性夹杂物是引起钢丝断裂的重要原因之一,而夹杂物引起断裂分为以下几种形势:1、夹杂物与钢基体之间界面脱开拉伸过程中,在夹杂物周围的局部加剧了应力集中;裂纹优先在与拉应力垂直的夹杂物与基体的界面产生并沿着夹杂物与钢基体界面扩展,致使夹杂物与基体界面脱开。
2、夹杂物本身开裂2、在结晶器和二冷安装电磁搅拌。
结晶器的电磁搅拌能够减少中心偏析的程度和范围。
电磁搅拌同样可改善V形偏在铸坯中心的存在;3、尽可能的降低拉速,能够减轻中心偏析程度。
三、马氏体组织造成拉拔脆断硬线属高碳钢,控制冷却时,若冷却时间太短,对钢材不起作用;若冷却时间太长,就容易引起脆断。
在斯太尔摩控制冷却上,穿水冷却是奥氏体急速过冷阶段。
它的目的是控制具有高形变能压扁的奥氏体晶粒长大和保留加工硬化的效果,为吐丝温度和后部风冷段控制做准备。
轧制硬线错误的指导思想是,企图使线材表面淬成马氏体,然后通过心部自回火方式形成回火马氏体。
如果这样,在高速的轧制下线材表面得不到充分自回火,难免出现马氏体残余。
因为线材直径只有5.5mm,最大也只有9mm,它的断面小,形变潜能也小,所以冷却不能过急,宜控制在0.3~0.6s,使线材表面温度始终在Ms以上(高于400℃),以防止表面淬成马氏体。
垃圾抓频繁故障原因分析以及防控措施1、钢丝绳断裂1.1、钢丝绳断裂原因:(1)当抓斗受力不均匀时会导致受力的钢丝绳寿命变短,出现未达到使用寿命时断裂。
(2)当抓斗出现翻抓时,钢丝绳断裂,此前每次翻抓钢丝绳都需要更换,其中最严重的一次,四根全部更换。
(3)卡扣安装松动造成钢丝绳断裂,当卡扣出现松动钢丝绳不能被固定,上下移动,钢丝绳被磨损,造成断裂。
(4)抓斗长时间受渗沥液腐蚀,造成钢丝绳断裂。
(5)抓斗刮碰周围建筑,被拉断。
(6)钢丝绳在更换后未能检查出4根是否长短一致,导致受力不均匀,最终断裂。
1.2、钢丝绳断裂预防措施:(1)抓料时尽量避免抓斗倾斜角度过大,注意操作,通常倾斜角度在35°以内。
(2)在斜坡上抓料时注意观察,钢丝绳不要下放过长导致翻抓,要控制在合理范围内。
(3)检修人员在更换钢丝绳卡扣时要注意检查螺栓是否全部拧紧,不可出现松扣、脱扣情况出现。
(4)尽量不要让抓斗整个进入倒排沟,更不可淹没抓斗,避免造成渗沥液大量飞溅到钢丝绳上,造成腐蚀,导致钢丝绳断裂。
(5)在抓、投料时要注意观察周围是否有阻碍抓斗正常运行的障碍物,注意避让,防止钢丝绳被挂断。
(6)更换新钢丝绳后要注意检查4根钢丝尺寸相同。
(7)检修维保人员每周进行一次钢丝绳检查,检查内容包括:钢丝绳磨损情况,卡扣脱丝、脱落情况,钢丝绳腐蚀情况,钢丝绳长度尺寸。
2、电缆损坏2.1、电缆损坏原因:(1)当抓斗出现翻抓时,电缆断裂,此前每次翻抓钢丝绳都需要更。
(2)抓斗刮碰周围建筑,被拉断。
(3)抓斗长时间受渗沥液腐蚀,造成电缆无法使用。
2.2、电缆损坏预防措施:(1)在斜坡上爪料时注意观察,钢丝绳不要下放过长导致翻抓,要控制在合理范围内。
(2)在抓、投料时要注意观察周围是否有阻碍抓斗正常运行的障碍物,注意避让,防止钢丝绳被挂断。
(3)尽量不要让抓都整个进入倒排沟,更不可淹没抓斗,避免造成渗沥液大量飞溅到电缆上,造成腐蚀,导致电缆无法使用。
钢丝绳故障及原因钢丝绳是一种常用的起重装置,广泛应用于各个领域的起重吊装工作中。
然而,在使用的过程中,钢丝绳可能会出现故障,导致工作中断、安全事故等问题。
本文将探讨钢丝绳的故障及其原因,以及如何避免这些故障的发生。
钢丝绳的故障主要包括以下几个方面:断丝、变形、捻距变化和磨损。
首先,断丝是指钢丝绳中的钢丝出现断裂的情况。
钢丝绳断丝的原因有很多,主要包括以下几个方面:1.过度使用:长时间使用或超载使用会导致钢丝绳的疲劳受损,进而导致断丝;2.不正确的使用方法:不正确的使用方法可能造成钢丝绳过度弯曲、摩擦发热等问题,从而导致断丝;3.锈蚀和腐蚀:钢丝绳长时间暴露在潮湿的环境中,容易出现锈蚀和腐蚀,使钢丝绳受损;4.绳芯受损:钢丝绳芯的材料破损,会导致绳芯强度下降,进而导致断丝。
其次,钢丝绳在使用过程中可能会发生变形,主要表现为钢丝绳松弛、吊索畸形等。
变形的原因主要有以下几点:1.钢丝绳超载:长时间超负荷使用钢丝绳,绳子本身的强度难以承受,可能会造成绳子变形;2.频繁弯曲和旋转:频繁地弯曲和旋转会导致钢丝绳受力不均,从而引起绳子松弛或畸形;3.环境温度变化:环境温度变化过大会引起钢丝绳的收缩和膨胀,从而造成绳子变形。
捻距变化也是钢丝绳常见的故障之一、捻距是指钢丝绳的螺旋形态,当捻距发生变化时,钢丝的受力也会发生变化,从而影响钢丝绳的使用寿命。
捻距变化的原因主要有以下几个方面:1.长时间使用:长时间使用会造成钢丝绳松弛,进而引起捻距变化;2.错误的储存方式:错误的储存方式会导致钢丝绳受到挤压或弯曲,引起捻距变化。
最后,钢丝绳的磨损是常见的故障之一、磨损的原因主要有以下几个方面:1.摩擦磨损:起重装置在工作过程中会出现钢丝绳与其它部件的摩擦,过多的摩擦会导致钢丝绳的磨损;2.物料颗粒的侵入:一些工作场所存在大量的颗粒物料,这些物料会侵入钢丝绳之中,进而引起磨损;3.锈蚀和腐蚀:如前所述,钢丝绳长时间暴露在潮湿的环境中,容易出现锈蚀和腐蚀,引起磨损。
钢丝绳缺陷及报废标准引言钢丝绳是一种十分重要的工业材料,广泛应用于吊装、起重、运输等领域。
然而,长时间的使用和环境因素会导致钢丝绳出现缺陷。
本文将探讨钢丝绳的常见缺陷及其对安全性能的影响,并介绍相应的报废标准。
钢丝绳缺陷分类钢丝绳常见的缺陷可以分为以下几类:1.疲劳断裂:由于长时间的工作负荷和频繁的应力变化,钢丝绳可能出现疲劳断裂。
2.金属疲劳:钢丝绳的金属本身也会因为周期性变形而出现疲劳断裂。
3.锈蚀:钢丝绳在潮湿环境下容易生锈,导致钢丝表面腐蚀,减弱其强度和耐久性。
4.应变软化:钢丝绳长期受到高荷载作用,导致其组织结构发生变化,软化现象出现。
5.结构损坏:钢丝绳在使用过程中可能会受到外力的撞击、切割等损伤,导致结构破坏。
6.拉伸失效:钢丝绳在超载或故障状态下,可能会发生拉伸失效,即钢丝绳断裂。
钢丝绳缺陷对安全性能的影响钢丝绳的缺陷会对其安全性能产生重大影响,包括以下几个方面:1.载荷能力:钢丝绳的缺陷会导致其承载能力下降,无法再承受原先的工作负荷。
2.公称直径变化:钢丝绳的断丝、磨损等缺陷会导致其公称直径变化,进而影响其安装和使用。
3.弯曲疲劳寿命:钢丝绳的疲劳断裂现象会缩短其弯曲疲劳寿命,导致使用寿命减少。
4.抗拉强度:钢丝绳的缺陷会导致其抗拉强度下降,不能再承受外部的张力。
5.安全系数:钢丝绳的缺陷会使其安全系数下降,可能导致绳索突然断裂,造成安全事故。
钢丝绳报废标准为了确保工程和人员的安全,钢丝绳应按照以下标准进行报废:1.疲劳断丝:当钢丝绳的疲劳断丝数量达到规定的限值时,应停止使用并报废。
2.最小直径:钢丝绳的最小直径应根据工程要求和标准进行检测,当直径小于规定的最小值时,应报废。
3.高度磨损:钢丝绳的表面磨损超过规定的限值,应立即停止使用并更换。
4.结构损坏:钢丝绳出现严重的结构损坏,如切割、撞击等,应立即停止使用并报废。
5.腐蚀程度:钢丝绳的腐蚀程度超过规定的限制时,应报废并更换。
电梯钢丝绳断丝原因分析及判断钢丝绳断丝的原因可以分为以下几个方面:1.疲劳:电梯的使用寿命一般在15年左右,在长期使用过程中,钢丝绳会因为受到重复荷载作用而产生疲劳破损。
疲劳断丝主要发生在钢丝绳弯曲和转动的部位,尤其是绳子引向绞龙轮,绞龙轮引向滚轮等。
2.腐蚀:电梯钢丝绳一般采用镀锌钢丝制造,但在湿润、多雨、高湿度等环境下,钢丝绳容易受到腐蚀。
腐蚀会使钢丝绳表面的镀层破损,导致钢丝绳失去保护,加速断丝的发生。
3.绳结构缺陷:钢丝绳的结构缺陷包括制造缺陷和损伤缺陷。
制造缺陷主要是生产过程中的质量问题,如钢丝绳的热处理不当、金属杂质、不合格的材料等;损伤缺陷主要是使用过程中的外力作用造成的,如撞击、挤压、磨损等。
4.绳接头脱落:当钢丝绳的接头安装不良或松动时,会导致绳接头脱落,进而导致钢丝绳断裂。
绳接头脱落一般是由于机械设备故障、不正确的绳接头安装或者错误的使用引起。
5.过载:电梯的使用过程中,如果超过了钢丝绳的承载能力,会造成钢丝绳断裂。
过载情况可能是由于负重过重、运行速度过大、电梯超载等原因引起的。
通过对钢丝绳断丝的原因分析,可以做出判断:1.观察钢丝绳表面是否有明显的磨损、断丝等现象,如果有,可能是由于钢丝绳的疲劳、腐蚀等原因导致的。
2.检查钢丝绳的连接接头是否松动或者脱落,如果有,可能是由于机械故障或者错误的绳接头安装引起的。
3.检查电梯运行过程中是否存在过载情况,如果有,可能是由于超载引起的。
4.定期对钢丝绳进行维护保养,检查钢丝绳的磨损、绳接头是否正常。
5.遇到钢丝绳断丝问题时,可以请求专业的电梯维修人员进行检修和维护。
总之,电梯钢丝绳的安全性是电梯正常运行和乘客安全的重要保证,钢丝绳断丝的原因多种多样,需要通过定期检查和维护保养,及时发现和解决问题,确保电梯的安全运行。
一、夹杂物引起断裂
线材中非金属夹杂物的存在,破坏了组织的连续性,起到了一个显微裂纹的作用。
当受到外力作用时,在夹杂物的顶端首先产生附加的应力集中。
尤其在原奥氏体晶粒交界处出现的大块状、条状或片状碳化物,这些异常碳化物在材料冷变形时,严重地阻塞了位错的移动,致使该处产生应力集中。
当应力集中达到一定大小时便会使碳化物开裂,或在碳化物与基体交界处产生裂纹。
当裂纹达到失稳状态尺寸,地瞬时产生断裂。
非金属夹杂物的多少是衡量帘线钢质量高低的一个重要因素。
在用SEM对断口进行分析的过程中,经常发现非金属夹杂物。
在典型的杯锥状断口上有时候就能发现夹杂物,SEM表明大多为三氧化二铝夹杂或其它高熔点脆性夹杂物。
其避免主要是通过精炼,使夹杂物变为塑性低熔点夹杂物。
脆性夹杂物是引起钢丝断裂的重要原因之一,而夹杂物引起断裂分为以下几种形势:
1、夹杂物与钢基体之间界面脱开
拉伸过程中,在夹杂物周围的局部加剧了应力集中;裂纹优先在与拉应力垂直的夹杂物与基体的界面产生并沿着夹杂物与钢基体界面扩展,致使夹杂物与基体界面脱开。
2、夹杂物本身开裂
由于脆性较矮杂物本身具有缺陷,在拉伸过程中,在缺陷处产生严重的应力集中,由于局部应力升高而导致夹杂物本身开裂。
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3、混合开裂
钢中非金属夹杂物的形状、分布是没有规律的,因此夹杂物在钢中引起裂纹也是随机性的,取决于夹杂物的性质、尺寸、形状及分布,对于同类型的夹杂物,由于形状、分布和受力方向不同,往往产生断裂的情况也不尽相同,有时两种断裂方式同时存在,有时两种断裂方式交替进行。
4、沿两种不同类型夹杂物的相界开裂
钢中经常出现几种夹杂物相共生在一起的复合夹杂物,由于各类夹杂物之间的力学性能和物理性质不同,相界结合力较弱,在拉应力作用下容易从相界开裂。
二、偏析引起的钢丝断裂
在一定程度上,中心偏析对钢丝拉断的危害必脆性夹杂物。
因为偏析在更大程度上影响了钢丝的延伸性,从而使塑性变形不能在存在偏析的地方产生。
在钢丝最初的拉拔过程中偏析导致小的裂纹的出现,等进入了最终拉拔时就导致了人字形断口(chevroncracks) 在连铸过程中减少中心偏析的途径有以下几个:
1、中心偏析随着中包过热度的降低而降低,因此中包的钢液温度应该尽可能的低;
2、在结晶器和二冷安装电磁搅拌。
结晶器的电磁搅拌能够减少中心偏析的程度和范围。
电磁搅拌同样可改善V形偏在铸坯中心的存在;
3、尽可能的降低拉速,能够减轻中心偏析程度。
三、马氏体组织造成拉拔脆断
硬线属高碳钢,控制冷却时,若冷却时间太短,对钢材不起作用;若冷却时间太长,就容易引起脆断。
在斯太尔摩控制冷却上,穿水冷却是奥氏体急速过冷阶段。
它的目的是控制具有高形变能压扁的奥氏体晶粒长大和保留加工硬化的效果,为吐丝温度和后部风冷段控制做准备。
轧制硬线错误的指导思想是,企图使线材表面淬成马氏体,然后通过心部自回火方式形成回火马氏体。
如果这样,在高速的轧制下线材表面得不到充分自回火,难免出现马氏体残余。
因为线材直径只有5.5mm,最大也只有9mm,它的断面小,形变潜能也小,所以冷却不能过急,宜控制在0.3~0.6s,使线材表面温度始终在Ms以上(高于400℃),以防止表面淬成马氏体。
硬线的散卷风冷相当于“等温”处理阶段,它的目的是控制钢中以索氏体为主的组织,以利于提高拉拔性能。
要求组织中铁素体可能少且以块状均匀分布,而非网状析出,因而也应采用快速冷却方式。
但若冷却速度过快,也会产生贝氏体或马氏体组织。
尤其对于有合金元素偏析的铸坯,冷却速度达25℃/s 就容易产生马氏体。
因此,冷却速度宜为6~15℃/s,使奥氏体分解转变在接近CCT曲线的鼻尖进行。
对大直径线材,可选择高的初始冷
却速度,因为直径增大,随体积增加的热焓量比表面所失去的热量要大,有促使先共析铁素体增加,珠光体组织长大之趋势。
高碳马氏体既硬又脆,冲击吸收功很低,断后伸长率和断面收缩率几乎为零。
同时,马氏体的比容比奥氏体大,当奥氏体转变为马氏体时钢的体积增大。
由于马氏体转变的不均匀性,这种体积变化将引起很大的内应力,使钢发生变形,成为裂纹的根源。
这样,在拉拔力或其它外力的作用下,易引起应力集中而使硬线脆断。
四、严重脱碳层造成拉拔脆断
线材的脱碳层直接影响着硬线的拉拔,对高碳硬线来说,严重的脱碳层好像一个缺口,不但承受面积小,应力增大,而且由于突然缩颈,容易引起应力集中导致拉丝脆断。
通过脱碳层深度超标而使硬线脆断的试样断口观察和试样金相分析,发现有裂纹和组织两个重要特征。
第一,硬线表面均存在白色长条,其中平行地分布着横裂纹,有的横裂纹已深入基体。
因此,硬线的断线是由于它表层长条区内的横裂纹扩展而引起的。
白色长条区是全脱碳形成的铁素体组织,它是组织中的薄弱环节。
第二,硬线组织不是所要求的以索氏体为主的组织,而是网状铁素体和粗片状珠光体。
网状铁素体的存在会导致抗拉强度下降,拉拔时承受变形能力差;粗片状珠光体的存在也会导致硬线塑韧性及拉拔能力的降低。
这两种组织是由于加热温度过高、加热时间过长,钢的相变温度偏高,过冷度小而析出的,是脱碳的前沿产物。
此外,硬线随拉拔变形程度的加大,加工硬化程度也增大,网状铁素体和粗片珠光体的存在又增加硬线的脆性。
当硬线拉拔时,由于脱碳
层产生横裂纹,而邻近网状铁素体和粗片状珠光体又不能有效地阻止裂纹的扩展,且受到拉拔、收盘的扭绞力共同作用,部分硬线即刻脆断。
因此,铸坯加热温度愈高,加热时间愈长,炉内漏气或其他不正常因素愈多,脱碳会愈严重,从部分脱碳到全脱碳,使钢失去更多的碳。
为了防止脱碳,应严格执行规章制度,对不同钢号和规格钢坯及时调整加热温度,提高工作的责任感。
从控制脱碳优化氧化铁皮的角度考虑,炉内应保持一定氧化气氛,可形成薄的氧化铁皮,阻止钢坯表面继续脱碳。
在预热段应缓慢加热(至850℃,2h),并有合适的保温。
钢坯在850℃~1050℃时,由于脱碳有向抛物线顶点发展的趋势,应严格控制加热时间不超过30min,并要尽理缩短均热段保温时间。
五、其它非冶金原因
关于钢丝拉拔时的断丝,1984年ZeevZimerman和RoverJ.Henry 对此作了探讨。
他们对钢帘线用钢丝在水箱拉丝机上拉拔时断口用S EM进行分析,观察到拉拔断口大部分成杯锥状。
并指出,钢丝拉拔时,表面层金属比心部金属变形大,这引起表面层金属沿长度方向受压应力而中心部分受拉应力,当此拉应力过大时致使在中心部位产生中心破裂,即形成V型裂纹或人字形裂纹。
并认为这种V型裂纹是拉拔断丝成为大量杯锥状断口的原因。
虽然ZeevZimerman和RovertJ. Herry对此研究得很详细,但是未能考虑后面工序中的捻制断丝问题,未能指出两种杯锥状断口的内在联系。
1981年,EddyG.Demeyere在研究高低碳钢的夹杂物对钢丝拉拔时的可加工性能和机械性能的影响时,曾指出,在钢丝拉拔到Φ0.25mm过程中,很少或根本没有发
现由于夹杂物引起的断丝更令人惊奇的是,即使50µm大的零星存在的夹杂物也未能造成拉拔断丝,而主要是由于表面缺陷或过在造成的断丝。
他说,这种情况与帘线捻制时不同,由于在捻制时钢丝受到扭转变形,则夹杂物的影响就显得中大。
显然,EddyG.Demeyere试图从夹杂物角度出发同时考虑帘线钢用钢丝的拉拔断丝和年至断丝问题,但在该文中,他对这两种断丝之间内在联系的探讨仅此而已,未能进行深入研究。
因此,钢丝表面缺陷、内部夹杂物、热处理工艺、拉拔工艺都可能导致钢丝质量不合理,从而在拉拔过程中断裂。