Page 32 - 理化检验-物理分册2022年第五期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202205005

LN3-2-6X 井直线电机抽油机导向轮轴断裂原因

薛 凯 ,柴治昊 ,黄岩岗 ,李 亮 3

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2
3

( 1. 中国石油长庆油田分公司,西安 710018 ; 2. 中国重型机械研究院有限公司,西安 710018 ;

3. 延安嘉盛石油机械有限责任公司,延安 716000 )
摘 要: LN3-2-6X 井直线电机抽油机导向轮轴在使用过程中发生断裂。采用宏观观察、 无损检
测、 力学性能测试、 化学成分分析及金相检验等方法对该导向轮轴的断裂原因进行了分析。结果表
明: 该导向轮轴在服役过程中承受交变载荷, 从而发生疲劳断裂。裂纹起源于轮轴外表面与腹板焊
接处, 轮轴材料力学性能不合格、 材料组织出现异常以及腹板焊接质量差对裂纹扩展起到了一定的
促进作用。

关键词: 45 钢;导向轮轴;疲劳断裂;魏氏组织;焊接缺陷

中图分类号: TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 05-0016-06

Fracturecausesof g uidewheelshaftoflinearmotor

p um p in gunitinLN3-2-6Xwell

,
XUEKai , CHAIZhihao , HUANGYan g an g LILian g 3
3
2
1

( 1.PetroChinaChan gq in gOilfieldCom p an y , Xi ’ an710018 , China ;

2.ChineseHeav yMachiner yResearchInstituteCo. , Ltd. , Xi ’ an710018 , China ;

3.Yan ’ anJiashen gPetroleam Machiner yCo. , Ltd. , Yan ’ an716000 , China )

Abstract : Theg uide wheelshaftoflinear motorp um p in gunitin LN3-2-6X wellfracturedinuse.The

fracturecauses ofthe g uide wheelshaft wereanal y zed b y macrosco p ic observation , nondestructivetestin g ,

mechanical p ro p ertiestestin g , chemicalcom p ositionanal y sisandmetallo g ra p hicexamination.Theresultsshowthat

theg uidewheelshaftbeersalternatin g loaddurin g service , resultin g infati g uefracture.Thecracksori g inatedfrom

theweldin goftheoutersurfaceoftheaxleandtheweb.Theun q ualifiedmechanical p ro p ertiesofaxlematerials ,

abnormalmicrostructureofmaterialsandp oorweldin gq ualit yofwebsp la y edacertainroleinp romotin gcrack
p ro p a g ation.

Ke y words : 45steel ; g uidewheelshaft ; fati g uefracture ; widmanstattenstructure ; weldin gdefect
某油田 LN3-2-6X 井直线电机抽油机导向轮轴 150mm , 长度约为 260 mm , 制 造 标 准 执 行 GB / T

在使用过程中发生断裂 [ 1-3 ] 。该抽油机导向轮轴先 699 — 2015 《 优质碳素结构钢》, 导向轮轴送检试样
发生断裂, 皮带从导向轮的轮体滑脱至轮轴中间, 导 宏观形貌如图 1b ) 所示, 通过宏观观察、 金相检验、
致皮带橡胶层及钢丝绳磨断, 最后光杆断裂, 断裂导 力学性能测试、 化学成分分析、 无损检测等方法综合
向轮宏观形貌如图 1a ) 所示。 分析了该导向轮轴的断裂原因。
该抽油机设备型号为 ZXCY22-8-60 , 设备编号
为 2010103 , 抽油机导向轮轴之间用 6 条腹板进行 1 理化检验
焊接加强。现对导向轮轴断裂处取样进行试验, 已 1.1 宏观观察
将 试 样 腹 板 切 除, 试 样 材 料 为 45 钢, 直 径 为 腹板与导向轮轴之间断口的宏观形貌如图 2a )
所示, 可见断口较为平齐, 整体无明显塑性变形, 且
收稿日期: 2021-07-13
呈暗黑色, 部分区域由于磨损而呈现金属光泽。在

作者简介: 薛 凯( 1985- ), 男, 工程师, 主要从事石油机械及管
试 样断口心部可见粗糙断面, 呈明显脆性断裂特征
材类物资检验、 失效分析等方向研究, 258644654@ qq .com
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