从轴断面上瞬时断裂区和扩展区的面积比例来看,其断裂前的工作应力并不大,属于低应力疲劳失效。从化学成份分析可以看出,引风机乙电机轴碳含量略偏高,其他元素与45号钢相符;送风机甲电机轴材质与45号钢相符。由于轴旋转工作,产生交变应力。
在交变应力的作用下,微裂纹由小变大并在风机工作时所形成的动载荷作用下不断扩展,在裂纹长度达材料断裂韧性允许的临界值时,最终导致两风机电机轴的断裂失效。使用日本岛津HMV-2T显微硬度计对在送、引风机电机轴金相样面进行显微硬度测试,从硬度检查看,两风机电机焊缝硬度值不均匀,热影响硬度值较高,达427362超标。
从金相分析看:引风机和送风机电机轴的焊缝和母材熔合热影响区组织粗大;送风机电机轴裂纹从焊缝开始裂向热影响区到母材,裂纹穿晶走向;焊缝上有未熔合的孔洞和裂纹。两风机电机轴热影响区组织晶粒粗大,在(熔合区)热影响区存在严重的脆性组织和极大的焊接残余应力;使热影响区的塑性形变能力变小,强度变低,为裂纹迅速扩展起着积极的作用,使轴抗疲劳的强度降低,早日失效断裂。