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高速双螺杆挤出机螺杆轴断裂失效分析

马小明 , 周阳

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201703022

某双螺杆挤出机的螺杆在运行过程中发生早期断裂,通过断口的宏观观察和扫描电镜观察、化学成分分析、显微组织观察、力学性能测试和有限元模拟,找出了螺杆轴断裂失效的原因.结果表明:螺杆轴发生了扭转疲劳断裂,裂纹起源于齿根,且有多个疲劳源;芯轴的花键齿根部是螺杆轴应力集中的部位;热处理工艺欠佳导致材料内部微孔聚集、组织不均匀,这些因素最终致使螺杆轴发生早期疲劳断裂.

关键词: 双螺杆挤出机 , 疲劳断裂 , 高速旋转 , 应力集中