螺栓装车后断裂调查报告PPT文件格式下载.pptx
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螺栓装车后断裂调查报告PPT文件格式下载.pptx
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故障批次故障批次纳入日期纳入日期纳入数量纳入数量配送日期配送日期装车日期装车日期剩余零件剩余零件隐患车辆隐患车辆201508102015.10.1119200库房未记录,经询问配料员,10月12日开始往线上配送因库房无详细的配送记录,经询问配料员,推算装车日期2015年10月12日2015年11月17日201年11月17日生产线体停用故障批次剩余9600件,切换成2014年12月生产批次,首台车号467973749台车2015.10.30192002015.11.04192002015.11.1019200201509102015.11.20320011月21日2015年11月21日2015年11月23日上午9:
00300件132台车2015.11.2319200未配送直接停用19200件无共计9920029100件3881台1、故障现象:
、故障现象:
自攻螺栓装车后断裂OK件NG件序号调查项目规格试验结果供应商机械研究所供应商工学院某大学1材质1022相当(宝钢SWRCH22A冷镦钢)符合符合试验中2硬度(HV)表面硬度:
450-650芯部硬度:
200-400符合符合表层硬度符合试验中3渗碳层深度(mm)0.15-0.28符合(0.18)试验中4金相分析OK无异常表层为针状马氏体和颗粒碳化物,心部为条状马氏体表层为针状马氏体和颗粒碳化物,心部为条状马氏体试验中5断口分析沿晶断裂,脆性断裂沿晶断裂,脆性断裂试验中调查结论零件没问题未判定建议调查氢脆建议调查氢脆试验中小结:
通过多方对螺栓进行以上相关调查,结合断裂发生时间(拧紧当时小结:
通过多方对螺栓进行以上相关调查,结合断裂发生时间(拧紧当时未出现断裂,放置一段时间后出现脆性断裂),初步怀疑螺栓因氢脆引起未出现断裂,放置一段时间后出现脆性断裂),初步怀疑螺栓因氢脆引起的断裂。
的断裂。
二、故障调查二、故障调查氢脆载荷试验:
二、故障调查二、故障调查试验零件批次1508101509102014年12月151125试验方法依据国标GB/T-3098.17-2000:
紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验试验辅料取纵梁材料热轧板(T=8mm),钻孔孔径5.2,扭力扳手试验数量22件19件2件20件最小破坏力矩19N.m21N.m19N.m19N.m试验力矩设定17N.m19N.m17N.m17N.m初始拧紧力矩17N.m19N.m17N.m17N.m检查无断裂无断裂无断裂无断裂静置24h后重新拧到设定扭矩14件螺栓根部断裂,断裂力矩5-11N.m8件螺栓根部断裂,断裂力矩12-18.5N.m无断裂无断裂静置48h后松开并在投影下确认1件螺栓根部断裂,4件螺栓根部出现裂纹(200倍放大镜确认)6件螺栓根部出现裂纹(200倍放大镜确认)无断裂或裂纹无断裂或裂纹试验后NG螺栓数量及不良率19件/22件=86.4%14件/19件=73.7%0件/2件=00件/20件=0试验结论150810批螺栓去氢异常,零件易产生氢脆断裂150910批螺栓去氢异常,零件易产生氢脆断裂未见氢脆异常未见氢脆异常三、原因分析三、原因分析工艺流程保证手段确认结果判定进料宝钢材料,材质证明材质成分与国标相符合非要因冷镦尺寸控制检验记录及模具台账符合标准要求非要因搓牙尺寸、模具寿命牙板超寿命使用(要求35万-70万次,实际已使用83万次)待判定渗碳自动控制、维氏硬度机、金相检测设备记录无异常,硬度符合要求,金相正常非要因表面处理酸洗时间、浓度酸洗非自动控制,时间超时,浓度跨度大要因镀锌时间、电镀槽电压下班时镀锌未结束的螺栓在镀锌槽中放置至第二天上班,超出去氢脆时效性要因去氢自动控制温度及时间无异常非要因成品检验卡尺、环规、维氏硬度机、盐雾试验机、金相检测各确认结果OK非要因三、原因分析三、原因分析要因要因后果后果1、搓牙工序牙板模具超寿命使用螺纹表面较粗糙,可能产生裂纹,在后续电镀工序会导致氢离子渗入螺栓内部2、酸洗时间非自动控制,由员工经验进行操作;
酸液浓度跨度大(300100ml/L)酸洗时间超时,会导致酸液中析出的氢与螺栓发生反应;
酸液浓度高,会增加氢的析出量3、下班时镀锌未结束的螺栓在镀锌槽中放置至第二天上班在镀锌槽中放置超时,超出去氢脆时效性,导致螺栓内部已产生去氢无法恢复的破坏指摘项指摘项对策对策实施单位实施单位实施时间实施时间临时对策1、停用20150810、20150909故障批次螺栓,使用2014年批次螺栓,首台车号:
4679720151117201511232、对厂内已装车故障批次对象车辆,已组织人员进行更换20151201前永久对策永久对策1、生产线体酸洗时间非自动控制,不能避免人为作业失误,必须保证酸洗时间1-1、制定酸洗过程作业指导书;
1-2、对计时器增加日常点检;
201511282、控制计划中酸洗时间的设定是1-10分钟,跨度较大,请根据零部件型号和酸洗液的浓度来明确酸洗时间在酸洗过程作业指导书中,根据不同种类产品,设定各自酸洗时间201511283、电镀未结束的螺栓在关闭电源情况下在电镀液中浸泡至第二天上班之前,超出去氢脆时效3-1、制定专项电镀作业指导书,要求产品必须当天电镀,当天去氢;
3-2、必须保证在电镀完后4小时内去氢;
201511284、牙板为超寿命使用4-1、对员工进行培训,严格按照标准对模具工装进行管理;
4-2、每月由主管对记录进行抽查确认;
2015.11.28四、对策制定四、对策制定以下为附件以下为附件
(一)、生产工艺流程进料料冷冷镦搓牙搓牙渗碳渗碳表面表面处理理检验包装包装入入库对搓牙和表面处理工序进行调查确认。
(二)、搓牙工序确认1、通过对搓牙工序现场操作、模具台账、检验台账确认,发现牙板模具超寿命使用(要求35-70万,实际已至83万),且未对螺纹表面纹理、粗糙度进行确认是否OK;
供应商现场监查供应商现场监查小小结:
对搓牙工序确搓牙工序确认,牙板模具超寿命使用,且超寿命制,牙板模具超寿命使用,且超寿命制件件为对螺螺纹表面表面纹理、粗糙度理、粗糙度进行行检验,可能,可能导致后致后续电镀时氢离子渗入。
离子渗入。
(三)、表面处理工序确认该工序电镀过程工艺流程如下:
上料上料热脱脂脱脂盐酸酸酸酸洗洗电解脱解脱脂脂电镀镀锌去去氢钝化化入入库水洗水洗水洗水洗水洗水洗水洗水洗烘干烘干烘干烘干酸洗条件工艺标准现场确认成分盐酸每3天添加一次盐酸,保证浓度在300100ml/L实际为第一天399.19ml/L,用到第三天时为286ml/L时间1-10min时间控制器现场未使用控制设备,操作人员人工经验控制温度室温室温室温电压5-15V通过变压器控制8V1、盐酸酸洗工序确认:
、盐酸酸洗工序确认:
小小结:
现场确确认:
2个工人操作二十五个个工人操作二十五个电镀滚筒,酸洗筒,酸洗工序工序浓度跨度度跨度较大,大,时间不不稳定靠工人定靠工人经验控制,无法保控制,无法保证酸洗的酸洗的稳定性。
定性。
供应商现场监查供应商现场监查2、电镀镀锌工序确认:
、电镀镀锌工序确认:
镀锌条件工艺标准现场确认成分氯化锌每月添加25Kg,每天确认浓度保证50-80g/L54.96g/L氯化钾每十天添加25Kg,每天确认浓度保证150-220g/L198.42g/L硼酸每月添加25Kg,每天确认浓度保证23-35g/L26.42g/L时间150min时间控制器当天电镀未结束的螺栓放置在电镀槽中放置一夜至第二天上班温度10-30定温器控制24电压80.2V通过变压器控制8VPH值5.0-6.5每日PH试纸检测6.2小小结:
电镀未未结束的螺栓在下班束的螺栓在下班时放置在放置在电镀槽中一夜至槽中一夜至第二天上班,未按要求操作。
第二天上班,未按要求操作。
电镀未未结束的螺栓在下班束的螺栓在下班时放置在放置在电镀槽中一夜至第槽中一夜至第二天上班,超出去二天上班,超出去氢脆脆时效性,效性,导致槽中析出的致槽中析出的氢对螺栓造螺栓造成无法恢复的破坏。
成无法恢复的破坏。
3、去氢工序确认:
、去氢工序确认:
去氢工序工艺标准现场确认去氢时间保温4H设备仪表自动控制自动控制,设备无异常温度20020设备仪表自动控制自动控制,设备无异常待去氢时间电镀后4H内人工控制当天电镀未结束的螺栓放置在电镀槽中放置一夜至第二天上班,超出工艺要求氢脆实验工业凡士林煮,气泡不明显每周一次每日对去氢产品做氢脆实验供应商现场监查供应商现场监查
(一)、故障件材质分析:
螺栓材质:
SWRCH22A冷镦钢(1022相当)通过国标对比该螺栓实际各元素含量,如下表所示:
成分(%)CSiMnPSAl国标0.18-0.230.100.70-1.000.0300.0350.02故障件0.20.060.830.010.020.34结论OKOKOKOKOKOK小小结:
通:
通过螺栓材螺栓材质分析,故障螺栓材分析,故障螺栓材质符合要求。
符合要求。
故障调查故障调查
(二)、故障件硬度确认:
设备名称:
维氏硬度机设备名称:
维氏硬度机检测项目标准实测1234表面硬度HV450-650536HV532HV544HV543HV心部硬度HV200-400352HV340HV344HV350HV判定OKOKOKOK对比图纸设计标准,用维氏硬度机对故障螺栓表面硬度及心部硬度进行检测确认,结果如下小小结:
通过检测,故障件表面硬度及心部硬度均符合,故障件表面硬度及心部硬度均符合设计要求。
要求。
故障调查故障调查(三)、故障件金相确认:
对故障件进行金相检测,结果如下:
对比比2014年年OK件,故障批次表面及心部金相件,故障批次表面及心部金相OK、无异常。
、无异常。
检测项目目检测零件零件检测结果果金相分析0810批次件表层为针状马氏体和颗粒碳化物,心部为条状马氏体2014年OK件表层为针状马氏体和颗粒碳化物,心部为条状马氏体故障调查故障调查(四)、故障件电镜扫描及断口分析:
试样名称名称扫描零件描零件电镜扫描描结果果工学院判断和建工学院判断和建议螺栓试样故障件断裂面呈脆性断裂,表层和心部沿晶断裂1、判断断裂为氢脆,螺栓表面裂纹是析氢造成;
2、建议调查镀锌工艺、点位电压等参数;
3、建议重新做金相分析;
4、可能淬火温度高导致零件韧性不足,建议调查热处理工艺变化点;
0810批次表面细微裂纹和白点2014年OK件表面光滑、无裂纹0910批次表面有细微裂纹小小结:
通过电镜扫描和断口分析,描和断口分析,断裂面呈脆性断裂,表断裂面呈脆性断裂,表层和心部沿和心部沿晶断裂,判断晶断裂,判断为氢脆脆。
故障调查故障调查机械研究所实验结果机械研究所实验结果一、金相组织及维氏硬度检验一、金相组织及维氏硬度检验试样名称名称检测项目目技技术要求要求检验结果果螺栓试样表面硬度HV450750483HV心部硬度HV250400352HV渗层组织0.150.28mm金相组织表层为细针状马氏体加细颗粒碳化物;
心部为马氏体、无铁素体二、螺栓元素成分含量检验二、螺栓元素成分含量检验元素含量元素含量(%)CSSiMnPAl螺栓试样0.230.0060.060.810.0100.034中原工学院电镜扫描结果中原工学院电镜扫描结果一、中原工学院一、中原工学院2015.11.22日电镜扫描结果日电镜扫描结果试样名称名称扫描零件描零件电镜扫描描结果果工学院老工学院老师判断和建判断和建议螺栓试样故障件断裂面呈脆性断裂,表层和心部沿晶断裂1、判断断裂为氢脆,螺栓表面裂纹是析氢造成;
4、可能淬火温度高导致零件韧
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