46MnVS5材料连杆应用研究

为保证46MnVS5胀断连杆材料质量,对其成分及工艺设计进行研究分析。通过合理设计Mn、Si等固溶强化元素及V、Nb、N等沉淀强化元素含量,优化炼钢工艺、提高元素控制稳定性,材料的强度得到稳定提高;通过采用二火轧制及高温扩散加热工艺,材料的成分更趋均匀、性能更趋稳定;锻造过程采用合适的加热温度和合理的冷却速率控制金相组织,材料的强韧性指标得到了进一步提高。本研究所得到的高强度胀断连杆毛坯锻件完全能满足用户的使用要求。     

胀断连杆开发的强度有限元对比分析

某轻型柴油机拟将连杆由传统的平切口、机加工配合面类型改为采用非调质钢的胀断连杆,对此做有限元强度对比分析.有限元计算结果表明,原设计连杆的强度裕度较小,且使用的非调质钢70MnVS的疲劳限值较低,直接改为胀断连杆后不能满足强度设计要求.     

浅析胀断连杆胀开面的偏斜控制

胀断连杆胀开面的偏斜是考核连杆质量的关键特性指标,由于连杆形状、材料及生产工艺的不同导致连杆胀开后分开面的偏斜差异很大,分开面的偏斜还会诱发掉渣增加,使得个别产品的不合格率高达20%左右,此类问题解决起来非常棘手。就如何在设备及生产工艺上对涨断连杆涨开面的偏斜进行有效控制作了详细的介绍。     

胀断连杆的模锻工艺

胀断连杆加工新工艺,是通过脆性断裂方法完成连杆体和连杆盖结合面的剖分加工,要求连杆锻件在裂解过程中不能有过大的脆性变形,对材料的要求是在保证力学性能合格的前提下,限制其塑性指标,保证裂解时在脆性状态断开。因此,模锻连杆性能的合格是胀断连杆成功的保证。     

38MnVS4非调质钢在汽车涨断连杆上的应用

为提高汽车发动机连杆性能,开发了一种汽车涨断连杆用中碳钒氮微合金化非调质钢38Mn VS4,介绍了连杆的化学成分、毛坯试制工艺、力学性能、金相组织、涨断性能和疲劳性能。结果表明,非调质钢38Mn VS4连杆具有高强韧性,相比高碳微合金非调质钢C70S6连杆具有更高的性能,对先进汽车制造的发展具有重要意义。     

胀断连杆材料C70S6的力学性能试验

对应用于连杆胀断的锻钢材料C70S6进行了试验研究,得到了材料的力学性能参数,获取了材料的应力-应变曲线,建立了材料的本构关系。     

现代轿车发动机连杆材料及其发展现状

对汽油机和柴油机的要求越来越高,使得发动机零件必须采用高强度的材料。在连杆材料不断发展的过程中,粉末冶金模压和钢模锻这两种制造方法处于激烈的竞争之中,而近年来采用这两种制造方法生产的连杆已向高强度可胀断分离材料发展。另一方面,随着现代轿车发动机的小型化,要求进一步减轻发动机零部件的质量,曲柄连杆机构中的连杆成为关注的焦点。目前,国外已开发出一种用于1.8 L 4缸发动机的铝连杆,通过选择合适的材料,使这种新型铝连杆的质量比迄今为止所使用的模锻钢连杆减轻了约50%,进而这种4缸发动机的质量被减轻约1 kg。     

一种高强度汽车胀断连杆用非调质钢的研发

研究认为,在钢中添加微量的V、Nb、Ti合金元素,与钢中的C、N结合后通过沉淀强化与细晶强化作用能够提高材料强度和韧性,基于热力学计算软件实现非调质钢46MnVS6的V、Nb、Ti复合微合金化设计,同时在轧制加热过程中对大颗粒液析相进行溶解,实现了材料的高强度设计。此外,通过精炼渣系模拟计算开发了中低碱度的非调质钢专用渣系,保证精炼过程中S元素的精确控制。结果表明：非调质钢非金属夹杂物的控制及硫化物形貌得到优化,改善了材料的切削性能。     

胀断连杆用的低合金钢

发动机连杆制造工艺要求降低制造成本和节省合金使用量。20世纪90年代,欧美国家普及推广了一种利用剖分工序的制造工艺。它是利用整体锻造工艺,首先粗加工连杆的杆身与连杆大头顶盖部,并在形成杆身与顶盖的组合面位置上,对连杆大头开水平切口,然后在切口处通过胀裂分割,即剖分为杆身与顶盖部,进行精加工。这一工艺可提高锻造时的材料利用率,减少顶盖部、定位销及销孔的加工工序。另外,剖分连杆用的钢材除要求具有传统连杆用钢的特性外,还要求剖分时变形小。这类钢材可通过增加磷、钒(V)的添加量及利用硫化锰的球化作用来确保剖分性。为了节约V等合金元素,研究了改善剖分性能的新方法,介绍了用钛替代V,确保连杆大头良好剖分性及切削性能的新工艺。     

涨断连杆爆口原因分析

连杆采用涨断加工是国际上近年发展起来的一种连杆加工新技术，但连杆涨断后爆口一直是涨断连杆的最大问题，文章从激光涨断加工工艺、材料试验等角度详细分析了连杆爆口产生的原因，得出S含量低于材料标准要求是产生爆口的关键因素，从而为降低涨断连杆的工废率和生产成本提供指导意见。     

Development of fracture splitting connecting rod

The fracture splitting method used with connecting rod (C/rod) is attracting attention as a mechanical method that can reduce production cost by decreasing the manufacturing process. In this method, powder metals and forged steel (C70S6) are generally used. These materials are superior in fracture splitting properties, but inferior in fatigue strength and machinability. Therefore, the authors developed microalloyed steel for C/rod which has high fatigue strength and machinability, and started the mass production of fracture splitting C/rod using the steel.     

C70S6连杆材料的研究

为推进连杆裂解材料国产化的发展,通过电镜观察了C70S6连杆材料,探讨了其断口的形貌特征及其化学组成;通过力学试验,研究了该材料的机械性能。结果表明,该材料不仅能够满足连杆的使用要求,在一定条件下还具有断裂低塑性及良好的断裂啮合定位性。     

发动机连杆裂解制造工艺及设备

连杆裂解是对连杆杆身和连杆盖结合面进行无屑断裂剖分加工的新技术，具有构思新颖、操作经济、效益显的特点。阐述了连杆裂解加工原理、主要工艺流程以及裂解加工方法对材料和锻造毛坯的要求。介绍了加工裂解槽、有控裂解、装配螺栓等核心工序与设备，探讨了裂解加工常见缺陷及预防措施。     

不同特性材料在裂解连杆上应用的可行性研究

为探索连杆裂解工艺在不同连杆材料上应用的可行性,采用塑性有明显差异的几种材料,在特殊的应力槽加工工艺条件下进行了连杆裂解试验。结果表明:对于球铁和高碳微合金非调质钢,通过对断后试样加载以模拟连杆螺栓对分离面的压密过程,使分离面的变形充分弥合,断后变形量和分离面形貌均可满足连杆裂解工艺要求;对于非调质态中碳钢,在一定的裂解槽加工工艺条件下,断后变形量和分离面形貌也可满足连杆裂解工艺要求;而对于调质态中碳钢,在试验的工艺条件下,断后变形量和分离面形貌均无法满足连杆裂解工艺要求     

斜切口连杆裂解工艺开发及应用

研究开发了斜切口连杆裂解加工工艺:先对粗加工后的连杆整体断裂剖分,再利用断裂面的啮合特性实现连杆体/盖结合面的全方位定位;采用C70S6非调质钢楔横轧制坯、热模锻压机成型,锻后强风+空冷处理,得到珠光体加少量铁素体组织;采用国产CSE—400型裂解机床进行定向裂解,调整"背压"保证断裂面质量并减小大头孔残余变形。实践表明,采用该项新工艺可节约设备投入、减少加工工序、提高生产效率、降低制造成本,产品制造精度高,重复定位精准。     

某柴油机连杆结构改进与评估

针对某柴油机连杆在疲劳强度验证试验过程中发生的螺纹底孔位置断裂失效故障,进行了连杆试验载荷、材料性能、宏观断口及结构应力分析,指出了螺栓孔底部过渡尖锐造成应力集中是导致连杆在循环载荷作用下疲劳断裂的主要原因,据此提出连杆螺栓孔结构改进设计方案,通过结构应力仿真、疲劳强度仿真分析以及疲劳试验验证,结果均表明结构改进合理有效。     

152QMI型发动机连杆弯曲、断裂原因分析与受力计算

152QMI型发动机是各型号发动机中连杆最易弯曲、断裂的机型之一。经过分析检查, 引起连杆弯曲变形或断裂的原因是:1)连杆承受巨大压力及一定的弯矩,连杆受弯后,使活塞销通油孔处应力集中,强度下降;2)连杆小头孔中心与连杆小头孔毛坯外圆中心不同心,使一边孔壁变薄,强度下降。     

车用发动机连杆强度分析与结构改进

对某发动机连杆进行有限元强度分析,发现在其大端盖倒圆角处存在危险点,后经台架试验认证,发现断口位置与计算结果相吻合。阐述连杆结构强度分析的方法,重点论述了轴瓦过盈量、螺栓预紧力及大端盖倒圆角半径对强度的影响,并在此基础上对结构设计提出了改进建议。改进后,该连杆通过了认证试验。     

发动机球墨铸铁连杆疲劳强度分析

发动机连杆采用高强韧性球墨铸铁制造，介绍了采用小子样升降法试验该种发动机球墨铸铁连杆疲劳强度的方法和结果，预测了不同存活率下连杆的疲劳强度，分析了疲劳断口特征，指出渣，气孔和疏松等铸造陷是造成连杆失效的主要原因，如不存在铸造缺陷，疲劳裂纹起源于工字筋中心的显微疏松处。