某火电机组汽轮机在运行过程中,调节阀阀杆发生断裂故障。利用力学性能测试、金相组织检验、有限元模拟等分析手段进行失效原因研究,结果表明,阀杆的金相组织不佳,铁素体含量偏高,导致材料抗拉强度、屈服强度、冲击吸收能量低于标准要求;且阀杆结构存在设计缺陷,变截面部位未经过圆弧或倒角处理,应力集中严重,裂纹极易萌生、扩展,最终超出承载极限失稳断裂。
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