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某轮主机曲轴的断裂失效分析

某轮主机曲轴的断裂失效分析于志伟,孙俊才,季士军,刘宗利,严立(金属材料工艺研究所)[摘要]从断口学和材料组织与性能相关的角度对某轮主机球墨铸铁曲轴的断裂事故进行了分析.通过分析断口形貌特征推断出曲轴的断裂过程,根据组织结构和化学成分的观测结果,指出曲轴的含碳量严重不足引起的墨球形态畸变、球径粗大和缩松等组织缺陷是导致其过早疲劳断裂的内在原因.关键词:球铁;曲轴;组织缺陷;疲劳断裂中国法分类号:TGlllgi曲轴是柴油机的关键部件.由于球墨铸铁具有良好的耐磨性、减振性等优点,目前多数中速船用柴油机曲轴都用球铁铸制.然而球铁曲轴属大断面铸件,如果不能严格控制其化学成分、采用合理的铸造工艺往往会使曲轴产生一些组织缺陷,影响使用寿命.本文从断口学和组织与性能相关性角度分析一起曲轴断裂失效的原因.l曲轴断裂经过简述某轮装有国产300型六缸中速柴油机.据该轮轮机日志记载,1995年5月6日3时40分值班轮机员听见主机发出异常声响,停机检查...  (本文共4页) 阅读全文>>

《新技术新工艺》1960年60期
新技术新工艺

应用浇杯孕育工艺提高曲轴球化级别研究

应用浇杯孕育工艺提高曲轴球化级别研究江苏理工大学王东宏【提要】采用浇杯瞬时孕育方法,使曲轴球化级别由3~4级提高到2~3级,曲轴材料性能达到国标QT800-2的要求。关键词浇杯,孕育,曲轴,球铁曲轴是发动机的主要传动部件,曲轴材料必须具有良好的综合机械性能,即良好的疲劳强度、抗拉强度、韧性及耐磨性,随着发动机向高速、小型化发展,对制造发动机的材料要求愈来愈高。目前,中小型柴油机曲轴材料已从QT600-2提高到QT800-2,这就大大提高了曲轴发动机的成本。因此,在冲天炉条件下,如何稳定生产QT800-2牌号球铁曲轴,是铸造生产中需要解决的问题。浇杯孕育试验XT2100曲轴1990年改用QT800-2牌号球铁试生产,经500根试生产表明,球铁不良铸件为162件,曲轴球化级别仅为3~4级,而且后期浇铸曲轴球化级别更低;机械性能指标σb<700MPa,远远低于QT800-2的要求。通过炉前试样断口分析,造成球化不良和球化衰退的原因是孕...  (本文共2页) 阅读全文>>

《国外汽车》1978年03期
国外汽车

现代小客车在结构和材料上应用铸造曲轴的可能性

造型、铸造技术和球墨铸铁的进展,与成本降低和新工艺的应用一起使小客车发动机铸造曲轴有了突破。本文扼要叙述了球铁曲轴的发展水平、毛坯的尺寸公差和结构形状、材料特性以及提高疲劳强度的措施。前言 从事研究铸造和发动机制造的工程师们,对铸造曲轴的研制工作虽已进行了50多年,但在西德却未取得重大成果。由于发动机功率增高,对铸造业一再提出新的要求,只是从1950年起开始有了球铁生产以后,才使铸造曲轴有了向前突进的可靠前提。 目前,西德有三分之一以上的小客车采用了铸造曲轴。图1是西德1968年到1976年小客车铸造曲轴与锻造曲轴所占的百分比。图中看出,铸造曲轴明显增加,从1974年的14.8%增加到1965年的31.3%。予计1976年至少增加37%,到1977年底从装配线出来的小客车发动机估计有一半会采用球铁曲轴。 图2示出1975年西德小客车按排锻造曲轴盆铸造曲轴扫乃年图1西德1968年到1976年小客车铸造曲轴所占总产量的百分比量分级时...  (本文共8页) 阅读全文>>

《铸造》1990年03期
铸造

电渣熔铸整体曲轴

.___._电极进给和调查系统、水系统、渣系统、””“”电系统以及成型系统,都需作柒些特殊的设计近年来,由于内燃机发动机朝着加快转和布置,使该熔铸机成为一台专用的组合机速、提高功率、减轻重量的方向发展,传统铸床,见图 1。曲轴垂直熔锁,臼耗电极沿中心造方法生产的曲轴巳难以适应这一发展的要孔插入曲轴型腔,这卫包括了最基本典型复合求。热成形过程:电渣重熔法生产出来的产品,具有明显的整个熔铸过程——枯炼和铸造成形过程;金属纯净、结晶致密、成分均匀、表面光浩、曲轴平衡块凝固成形过程。材料利用亥京、栩械个【。部粹等降占。bn早锥M。--:寸止巳\二一卜n+门七卡上卜女匕-y- 77f7=人H人卜 卜习纠z二.!E)VI,、11,图圈蠢圈缀。摸蠢图验鹦回回回回回回团囵回回回屡圈囹囹圈图图辍辍撬铝缀攒囹羁翼血J上三Z灯刁工区人.#P 纂蹬缀。鹰回回图醒镶颜缀圈瞩圃圃翻回臃骡圃酸经过7年多!’旷I:产老验,个产了2 0 Z种I渤下 燃gX圈回...  (本文共10页) 阅读全文>>

权威出处: 《铸造》1990年03期
《内燃机工程》1980年04期
内燃机工程

铁型复砂曲轴特性的研究

由于曲轴形状复杂,加上优质钢材和锻压设备的不足,球墨铸铁曲轴在我国柴油机工业中得到了广泛应用和发展。但是,随着球铁曲轴生产批量的日益增加和使用范围的日益广泛,陆续发生了早期断裂和早期磨损现象。分析其原因,除设计、加工、使用、维修等因素外,球铁曲轴材质不良是重要原因之一。这主要表现在下述三个方面: 1)铸造缺陷 检查实际使用后断裂的曲轴断口和疲劳试验后断裂的曲轴断口都发现:有一部分曲轴存在明显的铸造缺陷,诸如缩孔、疏松、夹渣等。实际运转和理论分析都表明:当曲轴承受最大应力部位的表面和危险截面内部存在较严重的铸造缺陷时,这些缺陷在交变应力的作用下逐渐扩展,最终导致曲轴的断裂。 2)材质性能 球铁曲轴作为柴油机的关键承力零件,理应使用质地优纯的生铁来铸造。但是由于这样的生铁供不应求,有时只能用含杂质元素较多,含量波动较大的生铁,从而造成球铁材质性能的不稳定,而影响到球铁曲轴疲劳强度的稳定和提高。 3)康品率 球铁曲轴生产中的废品率较高...  (本文共14页) 阅读全文>>

《铁道机车车辆工人》2001年02期
铁道机车车辆工人

DF_(4B)型曲轴检修中常见的质量问题及解决方法

DF4B型曲轴是柴油机中的重要部件之一。柴油机工作时 ,它承受着较大的周期交变的弯曲作用和扭转作用 ,使曲轴产生弯曲和扭转振动 ;又由于曲轴的高速回转及承受气体压力作用 ,造成曲轴主轴颈等处严重磨损 ,因此要求曲轴具有较大的抗弯和抗扭刚度 ,良好的动力平衡性能 ,较小的轴承载荷和扭转振幅以及较高的轴颈耐磨性。为此 ,保养、检修好曲轴就显得尤为重要。1 曲轴检修应达到的要求(1)符合《DF4B型内燃机车大修规程》 ;(2 )符合DLC8- 0 0JT(Ⅱ - 1) - 3曲轴铸造检查技术条件 ;(3)符合LJ[C8- 31]71- 0 0 1-B2球铁曲轴检修工艺规程 ;(4 )符合LJ[C8- 31]- 2 2 - 0 0 1球铁曲轴修磨工艺规程 ;(5 )符合LJ[C8- 31]- 2 2 - 0 0 1- 1球铁曲轴机械打磨抛光工艺规程 ;(6 )符合LJ[C8- 31]7- 0 0 1JT钢曲轴检修技术条件 ;(7)符合D...  (本文共4页) 阅读全文>>