柴油机连杆断裂失效机理分析及改进

摘要

为解决某柴油机连杆在疲劳试验中出现的断裂故障，观察断口的宏观及微观形貌，对连杆进行金相组织分析、能谱分析、非金属夹杂物化学成分及含量等级检验，确定连杆断裂原因，提出改进措施，并对改进后连杆进行疲劳试验和整机耐久试验。结果表明：连杆原材料钢棒中心存在疏松缺陷，经下料切割及高温锻造后在连杆小头顶部产生氧化铁，氧化铁在交变载荷作用下成为疲劳源，导致连杆产生裂纹；连杆中硫化物夹杂含量过高、长度超限且具有方向性，使裂纹向外扩展，加速连杆断裂过程。采取降低钢棒连铸过热度、提高超声波探伤等级、降低硫元素和硫化物含量等改进措施，改进后连杆顺利通过疲劳试验和整机耐久试验，未再发生连杆断裂失效故障，改进措施有效。

关键词

连杆断裂 / 疲劳 / 疏松缺陷 / 非金属夹杂