连杆裂纹原因分析及工艺改进

利用裂口形貌观察，化学成分分析，金相分析法等手段分析连杆裂纹产生的原因并采取相应措施，结果表明：合理控制淬火介质冷却速度，预冷时间能有效避免零件淬火裂纹。     

连杆预制裂纹槽激光加工工艺参数

为研究激光器工艺参数对连杆预制裂纹槽的影响规律,本文采用YAG固体激光器对捷达轿车连杆进行了预制裂纹槽的切割加工试验.通过改变激光器的功率、切割速度、脉宽、频率、入射角等参数研究各参数对预制裂纹槽加工质量的影响规律.试验结果表明:采用氩气作为辅助气体,高功率密度与低扫描速度有利于提高裂纹槽质量;重复频率的提高会导致裂纹槽宽度增加,当重复频率由26 Hz增加到36 Hz时,槽宽增加0.05 mm左右;入射角取15~30°时切割的裂纹槽质量较好.     

发动机连杆裂解加工初始裂纹槽几何参数研究

分析比较了裂纹槽的设计位置、几何形状以及预制方法;对含有预制裂纹槽的C70S6钢连杆的裂解加工过程进行了数值模拟分析和连杆断裂剖分实验,给出裂纹槽几何参数对裂解力水平的影响规律.结果表明,在其他参数不变的条件下,裂纹槽深度对裂解力的影响最为显著,随着槽深增大裂解力锐减;提高锐度及减小张角可降低裂解力,但曲率半径为0.1~0.3 mm或张角>30°时,裂解力增幅较小且趋于稳定.研究结果对合理设计裂纹槽、降低切槽成本、提高连杆裂解质量具有参考价值.     

42CrMo钢中夹杂物在裂纹成核和扩展中的作用

通过平板拉伸实验，用准动态方法观察了４２ＣｒＭｏ钢中裂纹在夹杂物上成核和扩展，得出开裂应变与夹杂物类型和尺寸的关系，裂纹成核方式是夹杂物／基体界面开裂和夹杂物自身开裂．     

铍青铜挤压棒材端头开裂的原因分析

针对铍青铜棒材挤压过程中产生的端头环状开裂问题进行了分析研究,对开裂位置进行定点取样分析化学成分和金相组织,并采用扫描电子显微镜和电子探针对开裂断口和微观组织进行分析检测.分析结果表明,铍元素偏聚、夹杂物偏多和空洞的聚集是产生开裂的根本原因.     

铝合金疲劳裂纹扩展过程中夹杂物影响的量化分析

本研究测量了Al 7075—T651铝合金的疲劳裂纹扩展率和中间△K疲劳载荷区间的疲劳条纹间距,对材料微观结构在疲劳裂纹扩展中的作用进行了量化分析,建立了剪切断裂机制和夹杂物断裂—韧窝形成机制引起裂纹扩展的实验方程。研究还发现了K_(max,o)和K'c两个转折点,低于K_(max,o),裂纹仅由剪切断裂机制引起;高于K'c,裂纹由夹杂物断裂—韧窝形成机制主导,在K_(max,o)和K'c之间,疲劳裂纹扩展由上述两者共同组成。     

连杆预制裂纹槽几何参数对胀裂力的影响

为了减小连杆裂解加工中所需的裂解力,提高裂解加工质量,利用MSC.Marc软件,建立了连杆裂解加工的有限元模型;采用正交试验设计方法,分析了预制裂纹槽几何参数对裂解力的影响规律;通过方差显著性分析得出槽深h对裂解力的影响最为显著,其次是张角α,而曲率半径r对裂解力的影响较小。裂解力在张角α≤45°时增大相对缓慢。随着槽深h的增加裂解力降低,当h≥1.0 mm时,裂解力降低缓慢。     

汽车车轮外倾连杆疲劳断裂失效分析

采用CAE仿真模拟方法,对汽车车轮外倾连杆强度和疲劳性能进行分析,并采用台架试验验证仿真结果.结果表明,CAE仿真外倾连杆强度和疲劳性能能够满足设计要求,但在台架试验时,外倾连杆快速断裂失效.经过分析,获得以下结论:外倾连杆焊接接头由焊缝区、热影响区和母材区组成,内侧焊缝熔合线处组织较外侧粗大;焊缝处夹角、焊渣以及异常粗大的的显微组织会引起焊缝区应力集中现象,在较大的循环应力下产生裂纹并扩展,是引起疲劳断裂的主要因素.     

汽车大梁用16MmL宽冷弯不合格原因分析

通过金相和力学试验方法分析了16MnL钢中的宽冷弯性能存在的问题。讨论结果表明，钢中非金属夹杂物及带状组织是影响宽冷弯性能不合格的主要原因。     

汽车转向器转向螺母裂纹分析

分析了汽车转向器转向螺母滚道上的裂纹形成原因，指出滚道上的裂纹主要是由渗碳后缓冷和磨削加工两种因素共同作用造成的。     

15CrMoG钢棒材裂纹成因分析

针对某钢厂生产的15CrMoG包晶钢棒材表面易出现纵裂纹的现象,采用金相显微镜和扫描电镜对裂纹试样进行观察和分析。结果表明,15CrMoG包晶钢棒材表面纵裂纹的产生主要是由于Al和Si氧化物夹渣分布于钢坯的表层下面,在轧制过程中由于应力沿Al和Si氧化物夹渣处集中而使试样产生裂纹。     

大热输入焊接用钢冶炼过程Mg-Al-Ti类夹杂物的演变规律

针对国内某钢厂生产的大热输入焊接用钢,对其精炼(钢包炉精炼、钢液真空循环脱气)及连铸工序节点钢液取样,采用ASPEX及JSM-6510LV型扫描电镜研究大热输入焊接用钢中Mg-Al-Ti类夹杂物的数量、尺寸、成分和类型的演变规律。结果表明:钢包炉精炼过程钢液夹杂物中Al_2O_3含量下降,MgO含量上升,夹杂物类型由硅锰氧化物转变为Mg-Al-Ti类复合夹杂;钢包炉精炼加Ca后,夹杂物中Al_2O_3含量上升,MgO含量下降;钢液真空循环脱气至连铸过程夹杂物类型无明显变化,夹杂物中Al_2O_3和MgO含量变化不大,CaO与CaS含量上升;连铸样中粒径在0.5～5μm的夹杂物占95%以上,夹杂物主要以Mg-Al-Ti类复合夹杂的形式存在。     

机车用单元制动器悬挂连杆的断裂问题分析

保证准确有效的制动是列车安全运行的重要保障,踏面单元制动器中闸瓦过度磨损、不缓解及零件损坏等故障成为事故发生的巨大隐患.针对机车用单元制动器的悬挂连杆断裂问题,建立车轮-闸瓦-闸瓦托-悬挂连杆整体三维有限元模型和悬挂连杆三维有限元模型,分别对悬挂连杆进行受力分析和强度分析.通过计算结果和现场情况的对比分析,得出结论:悬挂连杆在制动作业时,同时承受轴向的拉压作用力以及车轮与闸瓦摩擦所产生的横向力;由于横向力的存在,使悬挂连杆在制动工况下的应力值有明显增大;悬挂连杆的圆角及中部位置属于应力集中区域且最大应力点位于圆角处,这是悬挂连杆断裂的主要原因.     

钙处理对LG510钢夹杂物的影响及热力学分析

在热力学计算的基础上,对某厂钙处理前后的汽车大梁钢LG510进行取样研究,探讨钙处理对汽车大梁钢LG510夹杂物的影响.结果表明,钙处理后钢中Al2O3 夹杂物得到有效变性,夹杂物的数量明显减少,夹杂物尺寸也明显减小,夹杂物形状更加规则;钢液相线温度为1873K、钢中ω[Al]为0.028%时,钢中ω[O]、ω[Ca]分别控制在2.8×10^-6-11.5×10^-6、0.14×10^-6-7×10^-6范围内,Al2O3 夹杂变性效果良好;同时将钢中ω[S]控制在0.011% 以下,既可生成液态铝酸钙夹杂物,也可减少CaS夹杂生成.     

用散斑干涉法确定钢纤砼裂纹尖端应变场

本文应用散斑干涉技术对四组含纤量分别为０、０．５、１、１．５％的钢纤混凝土三点弯曲裂纹试件的裂纹尖端位移场进行了测试，并换算应变场。测定了全场位移：验证了最大拉应变准则；对含纤量与裂纹扩展阻力的关系进行了探讨。并测定了断裂韧度Ｊ（ＩＣ）。     

激光预制裂纹槽的断裂分析

进行了单边激光加工裂纹槽试样轴向拉伸试验。试样取自用高碳微合金非调质钢(C70S6)锻造的连杆。分析了激光预制裂纹槽对材料断裂的影响,并与线切割和拉削加工裂纹槽拉伸断裂试样进行了断口分析和断裂载荷的对比。结果表明:采用激光预制裂纹槽试样的断口具有最小的裂尖塑性变形区域,与有相同裂纹槽深度的线切割和拉削加工裂纹槽试样相比,其拉伸断裂载荷分别小20%和30%左右。在试验结果基础上确定了激光加工裂纹槽的等效临界应力强度因子为25.51 MPa.m1/2。本文结果可用于激光预制裂纹槽的连杆裂解载荷参数计算。     

用扩展有限元法分析沥青路面表面裂纹二维扩展

本文将一种新型的求解不连续力学问题数值算法——扩展有限元法(XFEM)引入了沥青路面表面裂纹二维扩展分析。扩展有限元法基于单位分解法的思想,它所使用的网格与内部结构的几何或者物理界面无关,因此可以克服例如裂纹尖端等高应力和变形集中区域进行高密度网格剖分所带来的困难。对于裂纹分析问题,裂纹能够完全独立于有限元网格存在,模拟裂纹扩展时完全不需要进行网格重构。本文先对扩展有限元法的基本原理、相应的改进函数以及线弹性断裂力学的相关理论进行了简单介绍。然后利用沥青路面二维平面应变模型,通过数值算例验证了该方法在沥青路面表面裂纹扩展模拟中的适用性和优势,为扩展有限元法在沥青路面裂纹分析中的进一步应用打下了基础。