11.0 L柴油发动机气门弹簧断裂分析及优化措施

采用形貌观察、显微组织检验、硬度检验等方法,对发动机气门弹簧进行综合试验,分析弹簧断裂的原因。结果表明：弹簧经绕制后,内圈表面存在较大张应力,若回火不充分会造成内圈形成过大残余张应力,容易导致弹簧内圈开裂。为此,采用 150 000 Hz高频感应淬火,并通过抛丸强化表面,将残余张应力转化为残余压应力,以提高气门弹簧的疲劳寿命及载荷能力,有效解决气门弹簧断裂问题。     

5.0 L柴油发动机曲轴断裂失效分析与优化

针对柴油发动机曲轴断裂问题,采用电镜观察、金相检验和力学性能检验等方法,分析曲轴断裂原因,结果发现曲轴连杆颈表层存在缺陷。缺陷表面有明显的脱碳现象,表明缺陷处曾在高温下与空气充分接触,其原因是炼钢浇铸过程形成的水口结瘤脱落入钢材中,导致原材料棒材状态本身存在缺陷。为此,对浸入式水口结构进行优化设计,将浸入式水口出口角度设计成35°,水口出口采用圆形设计,以增加浇筑面面积,并通过凹陷底部设计来减少因浇筑速度过大而产生的回流区比例。结果表明：增大出口角度以及凹陷底部和圆形水口出口的优化设计,有助于控制水口结瘤,使结瘤率最终稳定在1.2%以内,由此解决了曲轴棒材缺陷问题。