发动机连杆材料及工艺研究

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1、发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究19发动机连杆材料及工艺研究蒋海勇（一汽海马动力有限公司）摘要：连杆轻量化的途径主要是制造工艺和材料的改进，本文对发动机连杆工艺和材料进行了较全面的分析论

2、述，指出了今后连杆工艺和材料的应用发展趋势。关键词：胀断连杆切断连杆４０Ｃｒ３５ＣｒＭｏＣ７０Ｓ６３６ＭｎＶＳ４粉末冶金ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｐｐｌｉｅｄｉｎＥｎｇｉｎｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄＪｉａｎｇＨａｉｙｏｎｇ（ＦＡＷＨＡＩＭＡＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＣＯ．，ＬＴＤ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｗｅｉｇｈｔｏｆｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｗａｙｒｅｌｙｍａｉｎｌｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｕｓｅｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓ

3、ａｒｅｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｏｕｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｐｏｉｎｔｓｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＫｅｙｗｏｒｄ：Ｅｘｐａｎｓｉｏｎｉｎｔｏｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄ３６ＭｎＶＳ４ＰｏｗｄｅｒｍｅｔａｌｌｕｒｇｙＣｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｗａｓｃｕｔｏｆｆ４０Ｃｒ３５ＣｒＭｏＣ７０Ｓ６１概述目前全球汽车正朝着轻量化、高输出

4、、低成本，以及安全、节能、环保、舒适等方向发展。发动机是汽车的心脏，而连杆作为发动机的核心受力部件，承受强烈的交变载荷，做复杂的平面运动。连杆受力情况与质量成一定的比例关系。连杆的轻量化，不仅可以减少机械损失，提高发动机效率，而且可以减少转动惯量，对发动机的振动噪声也有一定的改善。连杆的结构设计非常成熟，连杆小头与活塞销连接，连杆大头与曲柄销相连，大、小头尺寸决定于其承压面积。另外，大、小头通过工字槽连接。因此，连杆轻量化的途径主要通过制造工艺和材料的改进。２连杆制造工艺２．１连杆毛坯制造２０５ａ）铸造连杆传统铸造连杆因成本优势，仍有美国通用和德国大众汽车公司等采

5、用可锻铸铁和球墨铸铁生产连杆，用于轿车发动机，取代部分锻造连杆。铸造连杆经喷丸强化后，其疲劳强度可提高２０％左右，铸造连杆质量偏差为４％一７％。近来，可应用连杆体、盖胀断工艺，减少加工工序，降低生产成本。但铸造连杆晶粒粗大，强韧性能不足，难以满足高强度发动机的使用要求。ｂ）模锻连杆目前大量使用的连杆是模锻件，适用于高负荷，高转速发动机。锻造是使材料发生塑性变形，从而变成具有一定形状和尺寸的锻件，改善组织结构，获得高的力学性能。为满足连杆的大量需求，一般采用锤上模锻法，其主要工艺过程：钢坯加热（感应加热）一初轧（自动轧钢机）成预制坯一精轧（锻模）满足产品要求形状和尺

6、寸。对于锻造材料，以往多选用调质钢，现可选用微合金非调质钢。锻造连杆质量偏差为３％～５％。ｃ）粉锻连杆粉锻连杆是将常规粉末冶金工艺与机械精锻相结合，既具有粉末冶金的特性，又具有机械精锻的优点。其基本工艺流程如下：混粉一压制成预制坯＿＋烧结成锻坯一快速送至预热锻模一致密化闭模锻造成形。采用粉锻工艺制造的连杆，具有密度高，材料利用率高，力学性能好，锻件精度高，加工余量少，质量偏差很小。粉锻连杆的质量偏差只有０．５％，可以不必进行重量分组。韧等综合性能的前提下，限制韧性指标，使裂解后连杆断面呈现脆断特性，连杆大头胀裂时http://www.wenku1.com吸收能量少

7、，变形量小（裂解前后直径平均变化量＜０．０５ｍｍ）。目前可用于裂解工艺的材料有高碳钢、微合金钢、可锻铸铁、球墨铸铁、粉末冶金等。胀断连杆基本工艺过程为：粗加工大、小头孔一钻螺栓孔一大头孔加工裂解槽＿楔铁向下推动胀套对连杆产生压力一连杆大头从裂解槽裂开一利用断裂啮合面装配后一精加工大、小头孑Ｌ。其加工工序减少到只有１ｌ道。胀断连杆利用断裂粗糙面进行定位，复位精度高，承载能力强，无需加工体、盖结合面及定位销孔，降低了螺栓联接孔的精度要求，减少了零件数量、减少了加工工序，也减轻了连杆重量。具有良好的经济效益，应用前景十分广阔。图２为某机型胀断连杆方案，连杆重量３１４．２

8、９，比上述