高速齿轮轴断齿原因分析

摘要

目的材质为17Cr2Ni2Mo A的风电齿轮箱高速齿轮轴,同炉号共生产5件,在安装装配后进行试车试验时其中4件均发现有断齿现象,导致高速齿轮轴报废,同时导致整个风电齿轮箱的安装调试工作停滞。故对该高速齿轮轴断齿原因进行分析,以区分质量事故责任。方法通过化学成分分析、齿面宏观外貌观察分析、宏观断口、宏观金相、微观金相、有效硬化层深度测试、扫描电镜试验分析等一系列的理化试验,对该高速齿轮轴断齿原因进行分析。结果该高速齿轮轴材质正常,化学成分合格。齿轮轴齿部断口上有疲劳贝壳纹线,齿轮断口为疲劳断口,疲劳源在齿根。齿轮轴齿部表面渗碳热处理层组织正常,晶粒度级别为7级,合格;齿轮轴齿根、齿面、齿顶表面渗碳热处理层的有效硬化层深度均过深,不符合产品技术要求。齿轮轴断口微观形态呈疲劳辉纹,未见明显的冶金缺陷。结论该高速齿轮轴断齿性质为快速疲劳断裂,其形成原因是齿根渗碳层深度过深所致。