|
柴油發(fā)電機(jī)連桿和連桿螺栓采用40Cr鋼制造。連桿在工作中除承受交變拉應(yīng)力和壓應(yīng)力作用外，還承受彎曲應(yīng)力作用。因此，要求連桿具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，除具有高抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和疲勞極限外，連桿還應(yīng)具有較的剛性和優(yōu)良的韌性。某拖拉機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行中，其458型柴油機(jī)運(yùn)行僅450h就發(fā)生連桿事故破壞。檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，此系連桿及螺栓斷裂引起機(jī)體、缸套破壞和曲軸脫落，從而引起的重大設(shè)備事故，經(jīng)濟(jì)損失較大。為此，采用高頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行熱處理，效果良好。
檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連桿失效為高周疲勞斷裂，該連桿強(qiáng)度、硬度偏高而塑性、韌性偏低，連桿直角臺(tái)階處加工粗糙造成應(yīng)力集中引發(fā)裂紋萌生，而連桿塑性、韌性差使疲勞裂紋迅速失穩(wěn)擴(kuò)展，終導(dǎo)致連桿發(fā)生斷裂。連桿斷裂后，相對(duì)一側(cè)的連桿螺栓承受全部載荷應(yīng)力，在高彎曲應(yīng)力下先發(fā)生變形隨后斷裂破壞，并造成機(jī)體、缸體破壞和曲軸脫落的惡性搗缸事故。綜合分析后指出，連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷和加工缺陷造成連桿直角臺(tái)階處應(yīng)力集中和形成疲勞裂紋源；連桿回火不足，其強(qiáng)度、硬度偏高而塑性、韌性不足，使工件疲勞裂紋迅速擴(kuò)展至發(fā)生斷裂破壞。
據(jù)此，改進(jìn)措施為加大連桿直角臺(tái)階處圓角半徑，并進(jìn)行精密加工；同時(shí)用高頻感應(yīng)加熱爐對(duì)連桿提高回火溫度充分回火，提高其塑性、韌性性能指標(biāo)。從而防止和消除了連桿產(chǎn)生疲勞裂紋和發(fā)生斷裂的隱患和危險(xiǎn)，連桿與螺栓熱處理質(zhì)量?jī)?yōu)良，生產(chǎn)運(yùn)行良好，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
|