Cu含量对粉锻连杆力学性能的影响

为了合理设计粉锻连杆材料、提高其力学性能,采用粉末冶金和精密锻造工艺制造了不同Cu含量的铁基粉锻连杆。利用电子万能试验机、原子吸收仪和光学显微镜等仪器,研究了不同Cu含量对粉锻连杆力学性能和内部组织的影响。结果表明:随着Cu含量的增加,连杆的力学性能得到明显的提高,在Cu含量由2%增加到3%时,其拉伸屈服强度可提高12%,抗拉强度提高16%,塑性也有所提升;连杆金相组织中珠光体数量增加,且其片层状更加细密。

粉锻连杆抛丸后的检测与分析

为快速准确的对抛丸强化后粉锻连杆性能进行检测与研究,采用了X射线衍射法对粉锻连杆杆身部位进行测试,分析抛丸前后表面残余压应力分布及数值变化趋势,并采用SEM对进行疲劳试验的连杆“工”字型截面微观组织及裂纹扩展进行分析。结果表明,粉锻连杆经过抛丸强化后提高了表面致密性,表面残余压应力数值增大,有利于提高粉锻连杆的疲劳强度和减少疲劳裂纹的萌生,从而提高粉锻连杆的使用寿命,对国内粉锻连杆的生产具有一定的指导意义。

粉锻连杆抛丸运动仿真分析与优化

抛丸强化工艺能提高粉锻连杆的疲劳强度和使用寿命。运用PROE建立抛丸器实体模型,采用离散单元法和EDEM仿真分析不同分丸轮转速、弹丸直径和抛丸角度下的抛丸运动规律,得出不同的工艺参数组合。结合正交试验法对工艺参数进行优化并得到最优方案。对优化方案进行抛丸强度、表面覆盖率的试验验证,确定连续稳定的抛丸强化工艺方案为分丸轮转速为2 800 r/min,抛丸角度为10°,弹丸直径为0.7 mm,可有效提高抛丸强化质量和效率。

粉末锻造连杆的结构强度与疲劳分析

依据有限元计算理论,使用Hypermesh网格划分软件和Abaqus高级非线性有限元分析软件,对某汽车发动机粉末锻造连杆的三维模型进行有限元静力分析。对装配完后的连杆组件的极限拉伸和压缩工况进行仿真,模拟连杆在工作过程中的接触与受力情况,确定连杆的应力分布及危险区域,并根据非对称循环下的构件的疲劳强度计算公式计算出连杆主要部位的疲劳安全系数。实践证明,此方法对连杆的研发与设计有很大的指导作用。

双材质粉锻连杆材料的微观组织及力学性能研究

发动机连杆的大头和杆部由于工况不同,对其主要性能的要求也不同,可以利用粉末锻造技术创新研发一种可以同时满足连杆大头和杆部不同要求的双材质粉锻连杆。这种连杆大头处采用材料D01(Fe-2.0Cu-0.32MnS-0.6C),小头和杆部采用材料X01(Fe-3.25Cu-0.6C)。分别对材料D01、X01以及两种材料的混合材料ZDX的微观组织和力学性能进行研究。结果显示:材料X01在去除MnS和提高铜含量后表现出更高的抗拉强度和疲劳强度;材料D01抗拉强度和疲劳强度稍弱,但这种材料具有良好的塑性。将X01、D01两种材料分别应用于连杆杆部和大头能够更好地满足连杆的性能要求。

柴油机曲柄连杆机构动力学分析

应用ADAMS软件建立了采用铝基粉锻连杆的某柴油机曲柄连杆机构动力学模型,进行了典型工况的机构运动仿真,得到了活塞运动以及连杆受力等参数的变化规律,为研究采用铝基粉锻连杆对系统性能的影响和对连杆进行优化设计提供了依据。