感应加热设备厂家
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信息编辑:郑州高氏   发布时间:

    某拖拉机2105型发动机运行中突然发生早期捣缸断裂失效,发动机缸底洞穿,连杆断裂,活塞和缸套受撞击破坏,两个连杆螺栓发生断裂,造成发动机报废的重大生产事故。经分析缺陷产生的原因,发现采用超音频感应加热机进行热处理,效果良好,无此缺陷。

    连杆材料为45钢,绎调质后硬度为257-298HBW,连杆螺栓材料为40Cr钢,热处理后力学性能要求强度为10.9级。宏观断口检验发现,连杆螺栓断裂处均在连杆体与连杆盖结合位置处。对两根连杆螺栓(1号螺栓、2号螺栓)进行检测。1号螺栓断口形貌呈弯曲疲劳断裂特征,其疲劳源位于螺纹根部处;2号螺栓断裂面呈一次性弯曲断口形貌。断口分析发现,凸缘磨损2号螺栓比1号严重。检查发现,1号螺栓孔内有薄金属碎片两个,2号螺栓孔有4个薄金属碎片,螺栓及螺栓孔螺纹均有损坏。连杆和螺栓经化学成分、金相组织和硬度检验,未发现明显缺陷。分析认为,发动机捣缸和连杆螺栓断裂主要原因是连杆盖和连杆体存在异物(金属碎片),连杆和缸体发生撞击,使连杆螺栓凸缘严重磨损,致使连杆体和连杆盖结合处出现局部凹陷;同时使另一个连杆1号螺栓)受到附加弯曲力,弯曲力超过工件疲劳强度时,使其产生疲劳裂纹并迅速延伸扩展直至工件断裂;在2号螺栓受力弯断后,使连杆断裂、连杆盖与连杆体分开并导致冲击捣缸。2号螺栓孔内异物较多,使螺纹挤牙损坏卡死,未能拧到螺栓底部,则造成连杆体和连杆盖间预紧力不足。这也是工件发生捣缸及断裂失效的原因之一。

    在上述检验分析的基础上,提出防止发动机捣缸和连杆螺栓断裂的技术措施如下:

    (1)连杆螺栓加工后,清理螺孔内残存异物,防止异物卡死螺栓发生断裂失效。

    (2)连杆螺栓装配中应拧紧到位,达到要求预紧力,装配后应检查螺栓、连杆运动情况,不允许出现卡死、无法拆卸或工件断裂缺陷。

    (3)严格螺栓、连杆和缸套零件热处理工艺,采用超音频感应加热机进行热处理时,保证工件强度、硬度和金相组织达到技术要求,保证加工精度合格,防止零件出现局部应力过大或应力集中导致工件过早失效。

    采用上述改进措施后,2105气缸、螺栓和连杆工作正常,未发生断裂和捣缸现象,生产运行良好。

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