金属软管必须正确安装,其安装长度应在zui大拉伸与压缩长度的中间位置。若安装不当,金属软管容易在不正常部位,即端部发生断裂。金属软管起减振作用的部分为近发动机端,约占整个软管长度的1/3,其他长度区域则属于补偿安装公差段。在使用过程中,由于其结构的特殊性,内扣接触面有摩擦,且间隙内容易积聚淤泥。久而久之会发生断裂或被卡死,失去柔性伸缩的能力,不能有效吸收发动机传来的振动,就会导致其他部件损坏,甚至波及消声器。因此,很有必要分析金属软管的失效机理。
实验过程与结果
宏观分析
金属软管的表面布满泥土,呈土黄色,内表面则有黑色的积碳。断裂位置在靠近发动机一端约2 ~ 4扣处,断裂处的细节所示,在外侧表面可以看到残留的断口。将断裂部分切下后,打开缠绕的S型钢带,可见有2个方向的裂纹,一是在折弯处的呈周向的裂纹 ,另一处是呈轴向(或纵向) 的裂纹,两个方向裂纹交汇时,最终导致了排气管断裂。周向的裂纹相对来说较平直,纵向的裂纹有的平直有的则比较曲折,断裂处截面非常的薄。
断口宏、微观观察
将金属软管的周向和纵向断口都放置在扫描电镜内观察,其周向断口的截面均非常薄,约0.02 mm,有的已被磨损,局部保存完好区域的断口微观如图3a、图3b所示,起源为线源,断口的特征为疲劳,源区未见异常;纵向断口的低倍形貌,从内侧表面起源,线源,断口为疲劳特征。纵向断口截面厚度约0.4 mm。