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標(biāo)簽 > 失效分析
失效分析是一門發(fā)展中的新興學(xué)科，近年開始從軍工向普通企業(yè)普及。它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗(yàn)證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機(jī)理的活動(dòng)。本章就機(jī)械失效分析，失效分析實(shí)驗(yàn)室
失效分析流程，涂層失效分析，軸承失效分析。
失效分析是一門發(fā)展中的新興學(xué)科，近年開始從軍工向普通企業(yè)普及。它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗(yàn)證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機(jī)理的活動(dòng)。在提高產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)開發(fā)、改進(jìn)，產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。其方法分為有損分析，無損分析，物理分析，化學(xué)分析等。
原理
失效機(jī)制是導(dǎo)致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過程。此過程的誘發(fā)因素有內(nèi)部的和外部的。在研究失效機(jī)制時(shí)，通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手，進(jìn)而再研究較隱蔽的內(nèi)在因素。在研究批量性失效規(guī)律時(shí)，常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，構(gòu)成表示失效機(jī)制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經(jīng)濟(jì)損失之間關(guān)系的排列圖或帕雷托圖，以找出必須首先解決的主要失效機(jī)制、方位和部位。任一產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成都是有層次的，失效原因也具有層次性，如系統(tǒng)－單機(jī)－部件（組件）－零件（元件）－材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現(xiàn)象。越是低層次的失效現(xiàn)象，就越是本質(zhì)的失效原因。
失效分析是一門發(fā)展中的新興學(xué)科，近年開始從軍工向普通企業(yè)普及。它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗(yàn)證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機(jī)理的活動(dòng)。在提高產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)開發(fā)、改進(jìn)，產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。其方法分為有損分析，無損分析，物理分析，化學(xué)分析等。
原理
失效機(jī)制是導(dǎo)致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過程。此過程的誘發(fā)因素有內(nèi)部的和外部的。在研究失效機(jī)制時(shí)，通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手，進(jìn)而再研究較隱蔽的內(nèi)在因素。在研究批量性失效規(guī)律時(shí)，常用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，構(gòu)成表示失效機(jī)制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經(jīng)濟(jì)損失之間關(guān)系的排列圖或帕雷托圖，以找出必須首先解決的主要失效機(jī)制、方位和部位。任一產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成都是有層次的，失效原因也具有層次性，如系統(tǒng)－單機(jī)－部件（組件）－零件（元件）－材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現(xiàn)象。越是低層次的失效現(xiàn)象，就越是本質(zhì)的失效原因。
意義
產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的生命線。提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)零部件的使用壽命，是企業(yè)的立足之本。
零件失效分析意義：
1.減少和預(yù)防同類機(jī)械零件的失效現(xiàn)象重復(fù)發(fā)生，保障產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
2.分析機(jī)械零件失效原因，為事故責(zé)任認(rèn)定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責(zé)任、保險(xiǎn)業(yè)務(wù)、修改產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等提供科學(xué)依據(jù)。
3.為企業(yè)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造提供信息，增加企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
失效分析工程師是干什么的？前景如何呢？
失效分析是產(chǎn)品可靠性工作的一環(huán)，簡(jiǎn)單來說失效分析就是對(duì)壞了的產(chǎn)品進(jìn)行分析，搞清楚產(chǎn)品是什么原因壞的，怎么壞的。失效分析工程師就像是醫(yī)生一樣，找出產(chǎn)品出問題的原因，開出解決問題的藥方。做失效分析需要全面的知識(shí)，電子、工藝、結(jié)構(gòu)、材料、理化等很多方面都會(huì)涉及到。
失效分析工作主要分為兩大部分
第一是觀察和測(cè)試，通過一些儀器設(shè)備觀察要分析的樣品，通過觀察發(fā)現(xiàn)失效相關(guān)的線索。通過測(cè)試知道樣品的具體情況。
第二是復(fù)現(xiàn)，不是所有失效都是穩(wěn)定的，有很多失效都是不穩(wěn)定的或者不復(fù)現(xiàn)的。因此需要通過一些實(shí)驗(yàn)盡可能把失效復(fù)現(xiàn)出來，再對(duì)樣品進(jìn)行分析。
失效分析工程師的日常就是分析樣品-寫報(bào)告-再分析樣品-再寫報(bào)告咯。
目前國(guó)內(nèi)做失效分析的不多，主要是一些第三方實(shí)驗(yàn)室和一些大企業(yè)在做。失效分析這個(gè)工作也就一些中大型企業(yè)和軍工單位做得比較多，有些企業(yè)有自己的失效分析實(shí)驗(yàn)室，也有很大一部分企業(yè)是沒有自己進(jìn)行失效分析的能力的，首先分析設(shè)備不便宜，其次有經(jīng)驗(yàn)的失效分析工程師不容易招到。因此很多企業(yè)都是是交給第三方實(shí)驗(yàn)室去做，第三方實(shí)驗(yàn)室有齊全的設(shè)備和完善的分析流程手段，分析起來很方便。現(xiàn)在越來越多第三方實(shí)驗(yàn)室開始進(jìn)入失效分析這行，很多都處于起步狀態(tài)。
單純的失效分析是一個(gè)很窄的行業(yè)，了解得人少，需求也不大，做的人更少，畢竟一個(gè)企業(yè)想從0開始開展失效分析的話，成本會(huì)非常高，不是一般企業(yè)能承受的起的（有些企業(yè)宣稱自己有失效分析能力，其實(shí)也只是具備很基本的失效檢測(cè)能力）。隨著《中國(guó)制造2025》的提出，相信企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)越發(fā)重視，失效分析可能會(huì)有更大的需求，但是個(gè)人認(rèn)為失效分析工程師不會(huì)像測(cè)試工程師這樣普遍。
失效分析的分析步驟
一、事故調(diào)查
1.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查
2.失效件的收集
3.走訪當(dāng)事人和目擊者
二、資料搜集
1.設(shè)計(jì)資料：機(jī)械設(shè)計(jì)資料，零件圖
2.材料資料：原材料檢測(cè)記錄
3.工藝資料：加工工藝流程卡、裝配圖
4.使用資料：維修記錄，使用記錄等
三、失效分析工作流程
1.失效機(jī)械的結(jié)構(gòu)分析
失效件與相關(guān)件的相互關(guān)系，載荷形式、受力方向的初步確定
2.失效件的粗視分析
用眼睛或者放大鏡觀察失效零件，粗略判斷失效類型（性質(zhì)）。
3.失效件的微觀分析
用金相顯微鏡、電子顯微鏡觀察失效零件的微觀形貌，分析失效類型（性質(zhì)）和原因。
4.失效件材料的成分分析
用光譜儀、能譜儀等現(xiàn)代分析儀器，測(cè)定失效件材料的化學(xué)成分。
5.失效件材料的力學(xué)性能檢測(cè)
用拉伸試驗(yàn)機(jī)、彎曲試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、硬度試驗(yàn)機(jī)等測(cè)定材料的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊韌度、硬度等力學(xué)性能。
6.應(yīng)力測(cè)試、測(cè)定：用x光應(yīng)力測(cè)定儀測(cè)定應(yīng)力
用x光應(yīng)力測(cè)定儀測(cè)定應(yīng)力
7.失效件材料的組成相分析
用x光結(jié)構(gòu)分析儀分析失效件材料的組成相。
8.模擬試驗(yàn)（必要時(shí)）
在同樣工況下進(jìn)行試驗(yàn)，或者在模擬工況下進(jìn)行試驗(yàn)。
四、分析結(jié)果提交
1.提出失效性質(zhì)、失效原因
2.提出預(yù)防措施（建議）
3.提交失效分析報(bào)告
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