本書提供了60個機械零部件的失效分析案例,這些案例多涉及鐵路與汽車領域的零部件,大多數(shù)為狹義的失效分析范疇,希望對初涉失效分析領域的科技工作者提供一定的幫助。本書首先對作者在失效分析工作中的心得進行總結(jié),隨后按照多種零部件的失效原因?qū)⑷膭澐譃槲逭,從設計,冶金,冷、熱加工,裝配,使用,環(huán)境等多方面進行闡述。本書案例多采用四步走形式:實例簡介、測試分析、失效原因和改進方案,結(jié)構(gòu)上簡潔明了,方便讀者閱讀。
我國的失效分析工作自20世紀70年代進入了一個快速發(fā)展的全新時期,在失效分析、預測及預防知識的普及教育方面,已編輯出版了大量的教材、專著及技術叢書。對培養(yǎng)失效分析專門人才和提高失效分析人員素質(zhì)起到了一定的作用。作者作為失效分析工作者,將一些典型的案例羅列總結(jié)成冊,主要目的如下:
1)失效分析是一門覆蓋面很廣,綜合多個學科的全方位新興學科。目前,國內(nèi)院校尚未對相關專業(yè)進行系統(tǒng)培養(yǎng),大多從業(yè)人員都是參加工作以后從零開始積累,這樣勢必造成初學者在較長時期內(nèi)掌握的仍是較為零散的知識點。作者認為案例教學對于初學者可起到事半功倍的作用,一方面初學者可以快速地了解該行業(yè)產(chǎn)品的基本失效類型;另一方面通過對多個案例的學習,初學者在分析方法和分析思路上必有一個較為全面的認識。
2)失效分析工作的終極目標是“消除”失效。通常,金屬材料機械零部件的生命周期包括:設計,選材,冷、熱加工,裝配,使用,維修,失效等諸多過程,而每個過程中工作人員考慮問題的角度往往是不同的。因此,產(chǎn)品在流轉(zhuǎn)過程中常存在一些比較容易被忽視的細節(jié),最終導致失效的原因也是多種多樣的。那么,通過對產(chǎn)品各種失效類型的總結(jié),并提出預防、改進措施,使設計和維護部門得到警示和借鑒,作為工作的指導或參考,對于今后的設計、工藝改進、加工、維護及使用等眾多方面無疑是有巨大幫助的,這也在某種程度上“消除”了失效的再發(fā)生。
3)一份完整的失效分析報告,即是一個小型項目,包括前期策劃、信息采集、分析測試、總結(jié)并提出預防措施等多個步驟。每份報告的完成,也必將使項目組成員得到一定程度的提升。作者將之前所有的工作總結(jié)成冊,希望與廣大同仁共同探討,也希望在整理的過程中發(fā)現(xiàn)不足并及時改正以期取得更大的進步。
目前,關于失效分析方面的著作越來越多,且大多按產(chǎn)品進行分類,這樣有助于工作者對某類產(chǎn)品有較為深入的研究。但作者認為按失效原因進行分類、統(tǒng)計也不失為一種好辦法,其原因如下:
1)失效分析多附屬于檢測機構(gòu),對于委托者而言,其大多進行分析的目的在于找出直接的失效原因,以完成責任判定。
2)金屬材料機械零部件產(chǎn)品的制造過程大多較為接近,對于初涉失效分析的工作者,按失效原因統(tǒng)計更容易構(gòu)建整體框架,形成較為完整的分析思路。
3)經(jīng)過長期的失效原因統(tǒng)計,可羅列出問題比例較高的某類原因并進行重點改進,從而將故障率大幅降低。
當然,這種方法也有其不足之處,尤其是對長期從事失效分析工作的人員,可能會造成博而不精的影響。因此,本書主要供入門級人員學習、參考。
本書承蒙中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司總工程師陳篤撰寫序言。在案例的編寫過程中,得到了中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司李愛東、羅寧、吳建華等前輩的具體指導,盧南雁、潘安霞、梁會雷、王群、任立文、石磊、文超、夏少華、曹渝等同志也提供了許多的幫助,還得到該公司多個部門的大力支持和幫助。四川大學沈保羅教授和重慶義揚機電設備有限公司李志義教授對書稿進行了審閱并提出了許多寶貴的意見,在此一并表示感謝。
由于作者水平有限,書中難免會有不妥與錯誤之處,敬請讀者指正。
作者