风机叶片根部42Cr螺栓材料扭转失效研究

作者：蒲珉; 何建军^*; 揭军; 陈标; 曾子竞; 程庆阳

来源：兵器材料科学与工程, 2022, 45(03): 119-124.

DOI：10.14024/j.cnki.1004-244x.20220318.009

• 风机叶片
• 42CrMoA钢
• 高强螺栓
• 扭转疲劳

以2 MW风力机叶片42CrMoA高强连接螺栓材料为研究对象，用FLPL微机控制扭转疲劳试验机开展不同应力水平下的扭转疲劳试验。结果表明：42CrMoA材料的扭转疲劳寿命对施加的扭应力水平异常敏感，施加在高强连接螺栓上的安装扭矩不应超过理论值的1.2倍。在1.2倍理论扭矩(490 MPa)下，42CrMoA钢螺栓材料表现出良好的扭转疲劳性能，扭转疲劳寿命达106周以上，在1.2～1.4倍理论扭矩(490～570 MPa)下，螺栓材料的扭转疲劳寿命骤减，仅为15 446周；在扭转疲劳过程中，42CrMoA钢材料的组织结构由正常均匀弥散的一级回火索氏体演变为块状及网状铁素体结合的不完全回火索氏体，使材料强度降低；扭转疲劳断裂为典型纯滑移型断裂，疲劳裂纹萌生于光滑试样表面，向试样内部衍生并在扭转疲劳过程中形成二次裂纹；42CrMoA钢扭转疲劳断裂类型在不同扭循环应力下基本为NF+LS→LS型顺序转变。

• 单位
  西安中科启航测控技术有限公司; 长沙理工大学