发动机曲轴圆角强化畸变缺陷,超音频退火设备轻松应对

日期:2018-11-22 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

发动机曲轴圆角强化畸变缺陷,超音频退火设备轻松应对

曲轴是柴油发动机的重要零件,常用QT600一3球墨铸铁或35CrNi3Mo钢、35CrMo钢制造。曲轴工作时承受交变弯曲、扭转载荷作用和一定的冲击载荷作用,工件失效形式多为疲劳断裂失效;裂纹部位大多出现在轴颈与曲臂间过渡圆角处。因此,曲轴热处理除提高工件整体强韧性和工件表面疲劳强度外,还必须注重曲轴圆角强化,并使圆角部位表面形成压应力以提高其疲劳抗力。生产中发现,曲轴热处理中由于产生热应力和组织应力,在曲轴圆角处往往存在机加工残留应力,圆角处上述应力叠加使该部位形成应力集中,并且往往成为疲劳裂纹源,并在交变弯曲、扭转应力及冲击负荷作用下,裂纹迅速扩展,导致曲轴断裂。当这种应力较低尚未产生裂纹时,主要表现是圆角处畸变大,主轴颈跳动超差。由于圆角处已被强化,如采用冷校直很危险,易出现圆角处裂纹甚至开裂。因此,一方面采用改进热处理工艺减少工件变形,另一方面采取特殊方法校直消除工件畸变缺陷。减少和消除发动机曲轴圆角强化畸变的热处理工艺改进措施如下:

(1)消除应力退火 采用超音频退火设备进行600-700℃的去应力退火热处理。

(2)曲轴圆角应边滚压边校直,保证工件在滚压中自由伸缩。滚压校正应合理设计滚压程序及设计合理的滚压轮夹角,使滚压校直效果最优。此外,滚压力和滚压次数合理设计,可减少变形,使校直效果良好。

(3)圆角淬火应保证加热时曲轴自由伸张,淬火冷却时,应使曲轴自由收缩。表面淬火应选择合适部位进行,如连杆轴颈表面和圆角表面同时淬火,而主轴颈进行轴颈表面淬火,此后工件变形可用冷校直法排除。此外,应根据曲轴的变形规律设计各主轴颈表面淬火顺序,使其变形相互牵制或抵消,从而使曲轴变形达到最小。