发动机曲轴的“铸”与“锻”

曲轴是发动机中最关键的零部件之一,目前,商用车发动机曲轴主要采用球墨铸铁和钢两类,即铸造成形的球墨铸铁曲轴和锻造成形的锻钢曲轴。回顾多年来曲轴的"铸"、"锻"变化,大致可以分成四个阶段。第一阶段(2000年前):因为渊源不同,铸铁曲轴与锻钢曲轴在不同的柴油机厂并驾齐驱作为发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件,曲轴在工作中要承受交变载荷所引起的弯曲和     

曲轴弯曲疲劳强度的研究(下)

二、材料与工艺所决定的曲轴抗力——NJ-70发动机球墨铸铁曲轴强度研究曲轴的制造材料与工艺决定了曲轴的抗力,曲轴的抗力虽然是非主要方面,但到另一发展过程时,它可以上升为支配的地位,例如铸造曲轴的出现,促使了它的空心结构的发展。近年来球墨铸铁获得了广泛的应用,南京汽车制造厂、无锡柴油机厂以及上海、杭州、北京、天津、大连等地的发动机厂和配件厂,都先后采用了球墨铸铁曲轴。为了进一步研究采用低强度材料施以局部强化来提高应力集中处的抗力的合理解决曲轴强度的途径,以及研究适于球铁曲轴的强度计算方法,用NJ-70发动机曲轴做了一系列试验。     

等温淬火球墨铸铁（ADI）曲轴的开发

等温淬火球墨铸铁（ADI）作为发动机曲轴材料,具有高强度、高韧性、高耐磨性等综合机械性能,可替代锻钢材料用于轿车及载货车发动机曲轴。等温淬火球墨铸铁用于曲轴材料时,可由铸态毛坯经等温淬火处理即能达到曲轴机械性能要求,省去了正火工序及表面氮化或表面感应淬火工序,使生产周期缩短并节约能源。等温淬火球墨铸铁用作曲轴材料时,在切削加工、圆角滚压及加工变形等方面具有特殊性。试验表明,选择适当的等温淬火工艺及圆角滚压参数,等温淬火球墨铸铁曲轴完全能够达到或超过锻钢材质曲轴的弯曲疲劳强度要求。     

中国生产的EQ140系列汽车发动机球墨铸铁曲轴

中国制造的EQ140系列汽车发动机采用了球墨铸铁曲轴。尽管制造厂具有12,000吨的机械锻压机,并有可能生产锻造曲轴,但还是采用了球墨铸铁铸造曲轴。     

球墨铸铁感应淬火过热过烧缺陷分析

曲轴是发动机主要零件之一,通常采用高强度的球墨铸铁或优质、高强度的中碳合金钢制成。天润2.8L曲轴的材料为QT700-2。其工艺是采用铸造后空冷,利用铸造余热获得以珠光体为基体的组织材料,这种工艺在性能上可兼顾强度和韧性,具有良好的综合机械性能。由于减少了热处理工序,从而缩短了生产周期,降低了生产成本。为提高2.8L曲轴的疲劳强度,公司对该轴的轴颈表面进行感应淬火来强化。     

富康轿车发动机的使用维护

该车发动机汽缸体为铝合金材料，汽缸套为湿式，材料为铸一道球墨铸铁气环；第二道灰铸铁气环；第三道为组合油环；锻钢连杆、球墨铸铁曲轴，该车在使用维护中的检修要点如下。     

球墨铸铁曲轴的铸造与发展

介绍了球墨铸铁生产发动机曲轴的现状及发展。讨论了球墨铸铁曲轴的熔炼工艺、合金化与生产工艺方式。重点介绍了等温淬火球墨铸铁在曲轴上的应用,特别是其在大功率发动机曲轴中的应用。     

采用堆焊法修复的发动机曲轴的变形和疲劳强度

<正>近年来,曾采用各种方法修复磨损的ЗMЗ—53A发动机曲轴连杆轴颈和主轴颈。曲轴材料是BЧ50—1.5高强度球墨铸铁。铸造曲轴与钢锻曲轴相比,制造的劳动量显著减少,零件工作表面的耐磨性提高。 由于球墨铸铁对应力集中敏感性较低,因而其强度性能较高。此外,铸铁的低塑性使铸铁曲轴变形后不能校正。而它的白口化趋向、扭曲和裂纹的形成迫使必须寻找修复铸造曲轴的新方法,以便降低由堆焊引起的热应力。 目前,汽车修理企业中,修复铸造曲轴广泛采用以下几种堆焊方法:在液流中采用Ⅱ级弹簧钢丝振动电弧焊(B);在焊剂层下采用Hп—15ГСТЮЦА焊丝的电弧焊(Г);采用ПП—AH122粉末焊丝的双弧焊(П);在金属外壳中,采用合金焊剂层下的低碳钢丝的电     

评析汽车发动机曲轴材料及其检验方法标准

发动机曲轴是汽车上的一个关键件，一般采用锻钢和球墨铸铁材料制成。汽车行业标准QC／T481《汽车发动机曲轴技术条件》对汽车发动机曲轴材料等有具体规定。原QC／T481-1999《汽车发动机曲轴技术条件》汽车行业标准已修订。修订后的新标准于2005年2月14日发布、2005年7月1日正式实施。并自实施之日起代替QC／T481-1999旧标准。修订后的标准对汽车发动机曲轴用材料及其检验方法标准等作出了新的规定。[第一段]     

球墨铸铁曲轴生产工艺

我厂从一九五七年起采用球墨铸铁制造跃进牌(NJ130,NJ230)汽车曲轴,共生产了球墨铸铁一万五千多吨,曲轴二十五万多根。球铁件由曲轴、凸轮轴两个品种,扩大为现生产的33个品种,占汽车灰铸铁产量的35～45%。开始生产镁球铁曲轴时,质量不稳定,废品率高。1964年我厂和一机部机械院及南京工学院共同试制成功稀土镁球墨铸铁,并且在熔炼工艺和铸造工艺方面进行了一系列改进,质量有了显著的提高。现将稀土镁球墨铸铁曲轴铸造生产工艺介绍如下:     

4JB1发动机铸态球铁曲轴的研制

采用铁型覆砂铸造工艺，通过球铁合金化生产的铸态QT800-2球铁曲轴，经过性能测试和批量装车交用户使用试验，表明该球铁曲轴的性能达到和超过现有的锻钢曲轴，能满足4JB1增压发动机的要求。在保证和提高性能的同时降低了生产成本，取得了较好的经济效益。     

4JB1发动机铸态球铁曲轴的研制

采用铁型覆砂铸造工艺，通过球铁合金化生产的铸态QT800－2球铁曲轴，经过性能测试和批量装车交用户使用试验，表明该球铁曲轴的性能达到和超过现有的锻钢曲轴，能满足4JB1增压发动机的要求。在保证和提高性能的同时降低了生产成本，取得了较好的经济效益。     

4JB1发动机铸态球铁曲轴的研制

采用铁型覆砂铸造工艺，通过球铁合金化生产的铸态QT800—2球铁曲轴，经过性能测试和批量装车交用户使用试验，表明该球铁曲轴的性能达到和超过现有的锻钢曲轴，能满足4JB1增压发动机的要求。在保证和提高性能的同时降低了生产成本，取得了较好的经济效益。     

空压机曲轴以铸代锻的试验及应用

分析了国内外以铸代锻的发展趋势,针对EQ6100型发动机空压机曲轴的工况及对性能的要求,提出以球铁代锻钢生产空压机曲轴的方案。通过试验确定了球铁曲轴毛坯的强度、韧性、硬度、珠光体含量等性能指标及生产控制工艺,确定了热处理规范及处理后性能,将曲轴的淬火硬度由原45号钢的HRc≥46,降低为球铁的HRC≥28。经台架试验及装车考核试验表明,其耐磨性比锻钢好,完全能满足使用要求。     

球铁曲轴弯曲疲劳强度的若干特点

本文以中型货车发动机曲轴为对象，研究了球铁曲轴弯曲疲劳强度的特点。结果表明，轴颈圆角表面粗糙度在Ｒａ１．６－Ｒａ０．４范围内时，球铁曲轴的弯曲疲劳性能无显著变化；同一曲轴上各曲拐疲劳强度存在差异；铸态下球铁曲轴圆角强度的分散性大约是锻钢３－４倍，强化后这种分散性可减小一半以上。球铁曲轴的上述特点主要由球铁材料本身的特性和毛坯浇铸时凝固冷却不一致所造成的。     

铸造曲轴疲劳强度的提高

<正> 和用45号钢模锻的曲轴相比,选用球墨铸铁铸造的曲轴的优点如下: —节省稀有钢材; —质量减少并能获得较好的曲轴结构(轴颈和曲柄颊带有空心、无急剧过渡、并具有最佳截面比等等); —由于铸铁的弹性模数小,因而对支承的不同心度的敏感性也低; 由于不需要昂贵的和稀缺的模锻设备以及能减少机加工序,因此工艺性好。     

2006年《汽车工艺与材料》杂志总目次

·专题综述·美国柴油机发动机台架的现状及发展!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!汤仲平,等(2-1)球墨铸铁曲轴的铸造与发展!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!王成刚(3-1)汽车用双相钢板的开发与研究进展!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!康永林,等(5-1)泡沫铝技术及其在车辆中的应用     

球墨铸铁连杆可靠性评估

试验测得某发动机球墨铸铁连杆的疲劳性能数据，计算该连杆在给定存活率下的安全系数，并将此安全系数与同一机型可锻铸铸铁连杆的安全系数和其它机型锻钢连杆在同一存活率下的安全系数进行比较。     

废钢增碳技术在轿车发动机曲轴生产工艺上的应用

针对轿车发动机铸态球墨铸铁曲轴高性能、高质量的要求，采用废钢增碳新技术，取得了非常好的效果，不但提高了曲轴铸件性能和质量，而且也降低了生产成本。     

曲轴圆角滚压强化

曲轴在工作时受力复杂,又承受交变力矩和扭矩。主轴颈与柄臂过渡圆角处产生应力集中。根据对曲轴进行动应力测量表明:当发动机处于最大扭矩工况时,在过渡圆角处的最大弯曲应力占80％,而扭转应力仅占20％。从曲轴断裂实例的统计分析,柄臂处的弯曲疲劳是它的主要破坏形式。滚压强化圆角能提高它的强度,而且又是一种比较合理而经济的工艺方法。