鋼絲繩斷裂案例

國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第1頁(yè)鋼絲繩斷裂原因鑒定分析報(bào)告批準(zhǔn)頁(yè)委托單位：產(chǎn)品名稱：不銹鋼絲繩型號(hào)規(guī)格：12NAT6×19+IWS報(bào)告編寫(xiě)：報(bào)告審核：報(bào)告批準(zhǔn)：批準(zhǔn)日期：國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第2頁(yè)一、來(lái)樣情況某氣球系留鋼絲繩，在2009年6月5日遇到大風(fēng)時(shí)發(fā)生鋼絲繩斷裂，斷裂部位在地面裝置不銹鋼套頭部?jī)?nèi)，如圖1所示。圖1鋼絲繩斷裂部位示意圖來(lái)樣為該斷裂鋼絲繩（見(jiàn)圖2、圖3）兩個(gè)斷頭，其結(jié)構(gòu)規(guī)格為12NAT6×19+IWS。圖2斷裂鋼絲繩端頭一圖3斷裂鋼絲繩端頭二二、檢驗(yàn)情況2.1斷口觀察取圖2中鋼絲繩斷頭所有鋼絲樣品拆股進(jìn)行斷口觀察，其斷口主要有斜斷口、平斷口和縮頸斷口。斷口處有擠壓、磨損等損傷，并且磨損處變色（見(jiàn)圖4~圖10）；斷口形貌和缺陷統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見(jiàn)表1。圖44#股外層斷絲，磨損嚴(yán)重處顏色發(fā)黃、發(fā)黑國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第3頁(yè)圖5斜斷口圖6平斷口圖7縮頸斷口圖8斷口處有擠壓損傷且顏色發(fā)黑圖9斷口處有擠壓、磨損損傷顏色發(fā)暗（正面）圖10斷口處有擠壓損傷（背面）國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第4頁(yè)表1鋼絲繩斷口觀察情況編號(hào)斷口形貌表面缺陷編號(hào)斷口形貌表面缺陷股1外層絲1平斷口擠壓損傷股2外層絲1微縮頸斷口/2斜斷口擠壓損傷2斜斷口擠壓、磨損損傷3斜斷口擠壓、磨損損傷3平斷口擠壓、磨損損傷4斜斷口擠壓損傷4微斜斷口/5斜斷口/5斜斷口擠壓、磨損損傷6縮頸斷口擠壓損傷6微縮頸斷口/7斜斷口擠壓、磨損損傷7平斷口擠壓、磨損損傷8縮頸斷口擠壓、磨損損傷8縮頸斷口/9縮頸斷口/9斜平斷口/10斜斷口擠壓損傷10斜斷口擠壓、磨損損傷11縮頸斷口/11斜斷口擠壓、磨損損傷12縮頸斷口擠壓、磨損損傷12微斜斷口/內(nèi)層絲1縮頸斷口/內(nèi)層絲1斜平斷口/2縮頸斷口擠壓損傷2微縮頸斷口/3縮頸斷口/3斜平斷口/4斜斷口/4微縮頸斷口/5平斷口/5微縮頸斷口/6縮頸斷口/6微縮頸斷口/中心絲縮頸斷口磨損損傷中心絲斜平斷口/小計(jì)有外傷的：外層絲9根、內(nèi)層絲1根。小計(jì)有外傷的：外層絲6根、內(nèi)層絲0根。股3外層絲1縮頸斷口磨損損傷股4外層絲1斜斷口磨損損傷2縮頸斷口磨損損傷2斜斷口擠壓損傷3斜斷口摩擦損傷3斜斷口擠壓損傷4斜斷口擠壓損傷4斜斷口擠壓、磨損損傷5斜斷口/5縮頸斷口擠壓損傷6縮頸斷口/6斜斷口磨損損傷7縮頸斷口/7縮頸斷口擠壓損傷8縮頸斷口/8平斷口擠壓損傷9縮頸斷口/9斜斷口擠壓、磨損損傷10斜斷口擠壓損傷10斜斷口擠壓、磨損損傷11縮頸斷口/11斜斷口磨損損傷12縮頸斷口/12斜斷口擠壓、磨損損傷內(nèi)層絲1縮頸斷口/內(nèi)層絲1斜斷口磨損損傷2縮頸斷口/2平斷口擠壓、磨損損傷3微縮頸斷口/3斜斷口磨損損傷4微縮頸斷口擠壓損傷4斜斷口擠壓損傷5平斷口/5斜斷口擠壓損傷6縮頸斷口/6斜斷口磨損損傷中心絲縮頸斷口/中心絲斜斷口擠壓損傷小計(jì)有外傷的：外層絲5根、內(nèi)層絲1根。小計(jì)有外傷的：外層絲12根、內(nèi)層絲6根。國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第5頁(yè)表1鋼絲繩斷口觀察情況（續(xù)）編號(hào)斷口形貌表面缺陷編號(hào)斷口形貌表面缺陷股5外層絲1斜斷口磨損損傷股6外層絲1平斷口/2斜斷口擠壓損傷2斜斷口擠壓損傷3縮頸斷口擠壓損傷3斜斷口擠壓損傷4斜斷口磨損損傷4縮頸斷口/5斜斷口擠壓損傷5斜斷口擠壓損傷6斜斷口擠壓損傷6縮頸斷口/7斜斷口擠壓損傷7斜斷口擠壓損傷8斜斷口擠壓損傷8斜斷口擠壓損傷9斜斷口擠壓損傷9斜斷口擠壓損傷10縮頸斷口擠壓損傷10斜斷口擠壓損傷11斜斷口擠壓損傷11斜斷口擠壓損傷12縮頸斷口磨損損傷12平斷口擠壓損傷內(nèi)層絲1斜斷口擠壓損傷內(nèi)層絲1微縮頸斷口/2斜斷口磨損損傷2縮頸斷口/3縮頸斷口磨損損傷3斜斷口磨損損傷4斜斷口擠壓損傷4縮頸斷口/5斜斷口擠壓損傷5縮頸斷口/6斜斷口磨損損傷6縮頸斷口/中心絲斜斷口磨損損傷中心絲微縮頸斷口擠壓損傷小計(jì)有外傷的：外層絲12根、內(nèi)層絲6根。小計(jì)有外傷的：外層絲9根、內(nèi)層絲2根。中心股外層絲1斜斷口擠壓損傷中心股外層絲11平斷口擠壓、磨損損傷2斜斷口擠壓損傷12斜斷口擠壓損傷3縮頸斷口磨損損傷內(nèi)層絲1縮頸斷口/4縮頸斷口擠壓損傷2縮頸斷口擠壓損傷5縮頸斷口磨損損傷3縮頸斷口磨損損傷6縮頸斷口磨損損傷4斜斷口擠壓損傷7斜斷口磨損損傷5平斷口擠壓損傷8縮頸斷口磨損損傷6縮頸斷口擠壓損傷9縮頸斷口磨損損傷中心絲縮頸斷口磨損損傷10斜斷口擠壓損傷小計(jì)有外傷的：外層絲12根、內(nèi)層絲5根。鋼絲繩斷口部位有擠壓和磨損損傷缺陷的鋼絲共91根，占鋼絲總數(shù)的68.4%；斷口形貌為斜斷口和平斷口共77根，縮頸斷口共56根。國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第6頁(yè)2.2掃描電鏡觀察取圖2中鋼絲繩斷頭有代表性的鋼絲樣品進(jìn)行斷口觀察，發(fā)現(xiàn)其斷裂源主要發(fā)生在鋼絲表面損傷處（見(jiàn)圖11~圖20）。圖11平斷口圖12斷口形貌圖13韌窩圖14斜斷口圖15斷口形貌圖16斷裂源國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第7頁(yè)圖17韌窩圖18縮頸斷口圖19斷口形貌及斷裂源圖20韌窩三、結(jié)果分析3.1斷口分析結(jié)果從表1鋼絲繩斷口統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出：大量的鋼絲斷口是由于表面磨損、擠壓損傷造成的，說(shuō)明該鋼絲繩是因?yàn)槭艿酵獠恳蛩氐膹?qiáng)烈作用，鋼絲繩與不銹鋼套頭部接觸部位產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損、擠壓，進(jìn)而造成鋼絲繩過(guò)載斷裂?？v觀六股斷裂形貌，股4縮頸斷口只有2根，斜斷口和平斷口達(dá)17根，局部表面受損最為嚴(yán)重，有4根外層絲被直接擠磨斷；股5縮頸斷口只有4根，斜斷口和平斷口達(dá)15根，所有鋼絲表面均有擠壓或磨損損傷，可以確認(rèn)股4和股5為最先斷裂的兩個(gè)股。剩余各股中部分鋼絲也受到擠壓或磨損損傷相繼斷裂，鋼絲繩結(jié)構(gòu)遭到破壞，受力嚴(yán)重不均，進(jìn)而造成鋼絲繩過(guò)載斷裂事故。從鋼絲斷口觀察，未見(jiàn)有明顯的疲勞斷口。但鋼絲斷口磨損、擠壓嚴(yán)重部位有發(fā)熱變色跡象，表明鋼絲繩在受到嚴(yán)重磨損、擠壓情況下曾發(fā)生瞬間過(guò)熱、過(guò)燒現(xiàn)象。國(guó)家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)報(bào)告WL19084共8頁(yè)第8頁(yè)3.2掃描電鏡分析從鋼絲的微觀斷口形貌及其微觀組織分析發(fā)現(xiàn)：無(wú)論是平斷口、斜斷口或是縮頸斷口，斷裂源均始于鋼絲表面的缺陷處，其微觀組織為韌窩，是拉力作用下發(fā)生的塑性變形。如圖11至圖20