浅析影响小型单缸柴油机连杆裂纹的因素.pdf.pdf

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浅析影响小型单缸柴油机连杆
裂纹的因素
了牛,、
湖南滨湖柴油机总厂
在小型单缸高速柴油机中,几乎所有的值得一提的是严格执行原材料入库时的
连杆均采用钢或钢经模锻成型后进元素分析,了解材料热加工特性是确保连杆
行整体调质处理,以提高其机械性能;为减轻热加工过程中少发生和不发生裂纹的关键。
连杆质量,杆部都采用了薄壁工字梁结构。因. 材料表面缺陷
此,在保证产品设计要求的前提下尽可能减材料表面缺陷包括锈蚀、裂纹和轧制过
少和防止连杆在热加工过程中的裂纹是工艺程造成的表面凹凸不平、拆叠等几类表面裂
中一个重点。本文根据我厂、系列纹是导致连杆在锻压和热处理中开裂的关键
柴油机号钢制连杆多年来的生产情况,就因素。材料表面产生微裂纹,坯料进入炉内加
一般中小型单缸高速柴油机连杆产生裂纹的热时因应力集中造成裂纹扩大,经锻打后,严
原因从原材料、锻压、热处理三个方砸进行分重时,裂纹可扩大至整根连杆;这类裂纹一般
析,并提出防止措施供同行参考。沿金属纤维方向纵裂。由于材料进厂后,一般
情况下表面锈迹和氧化皮的存在使得我们对
原材料材料表面的微裂纹难以发现,即使是用磁粉
探伤也难以如愿。因此,往往需要将材料表面
. 材料中的化学元素进行一次车削来检查表面是否有微裂纹,如
. 材料中低熔点合金元素的存在是造果发现有裂纹则应将该批材料全部进行一次
成号钢制连杆在热加工中裂纹的重要原车削,去除表面裂纹后方可送入锻压。
困。由于低熔点化学元素在热加工过程中不
熔于基体金属而以纯金属相存在于基体晶锻压工艺
格,造成钢的热脆性,从而导致热裂。
钢中的合金元素的存在不仅改变钢的使目前在小型单缸柴油机生产中,连杆的
用性能而且改变钢的成型性能,使得其变形锻压成型一般采用燃煤反射炉一次加热,经
抗力提高,塑性降低。特别是合金元素与钢中制坯、成型、切边、定型整型四个工步完成。
的氧、硫形成氧化物和硫化物夹杂,造成钢的部分工厂采用了二次加热。成型一般是在摩
热脆性而开裂例如合金元素其熔点为擦压力机上模锻。在整个工艺过程中一切工
,当钢在高温加热时铜元素熔化并渗艺参数基本上凭操作者经验来控制。这极易
透到奥氏体晶粒之间造成金属不连续性,锻造成锻件质量下降特别是在加热过程中如
打时势必产生裂纹。所以,严格控制钢中铜元工艺参数掌握不当就极易产生连杆锻压裂
素的含量是控制连杆锻压裂纹的重要措施之纹。就我厂的情况而言,锻压工艺造成连杆裂
纹的瓯因如下:
内燃机年第期· ·
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. 加热时间与加热方式
中小功率柴油机连杆一般较小,因此选
料一般均在以下。由于燃煤反射炉

难以按照工岂规范操作,而是分批、断续地将
坯料投入炉内并分批送入预热区和加热区,
每批的数量少则几十件多则上百件甚至更
多,而一般的反射炉未设置可控温均热区。为
使每批人炉坯料中的后出炉锻压的镀件不至
于过热和过烧,造成严重氧化,操作者总是采
取提前锻压的方法这就导致了早出炉者可
能未完全烧透,内外表面形成较大的温度梯图连杆尢头镦偏时受力情况及心部裂
度