汽车发动机悬置支架断裂失效分析_俞雁

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1、第1期总第197期冶金丛刊Sum．197No．12012年2月METALLURGICALCOLLECTIONSFebruary2012汽车发动机悬置支架断裂失效分析1，213142俞雁兰风崇毛新平李春明宋贞桢刘明达(1．华南理工大学，广东广州510640;2．广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州510640;3．广州珠江钢铁有限责任公司，广东广州510730;4．中联重工科技发展有限公司，湖南长沙410205)摘要材质为ZL111的铝合金发动机支架，在进行整车后碰试验时发生断裂。为了分析该支架的断裂原因，对支架进行了宏观断口分析、力学性能检测分析、化学成分分析、断口SEM电镜分

2、析以及金相微观组织分析。结果表明，材料的化学成份不符合要求和存在铸造缺陷是发动机悬置支架断裂的主要原因。关键词发动机;悬置;支架;失效;分析中图分类号:TG115文献标识码:A文章编号:1671－3818(2012)01－0025－05FAILUREANALYSISOFAUTOMOBILEENGINEMOUNTBRACKETFRACTURE1，213142YuYanLanFengchongMaoXinpingLiChunmingSongZhenzhenLiuMingda(1．SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，Guangdong

3、;2．GuangzhouAutomobileGroupCo．，Ltd．AutomotiveEngineeringInstitute，Guangzhou510640，Guangdong;3．GuangzhouZhujiangIron＆SteelCo．，Ltd．，Guangzhou510730，Guangdong;4．ZoomlionHeavyIndustryScience＆TechnologyDevelopmentCo．，Ltd．，Changsha410205，Hunan)AbstractAnenginemountbracketwhichwasmadeofZL111，failedaftera

4、utorearcrashtest．Inordertoidentifythefailurecauseofthebracket，suchtestsasfracturemacroscopicanalysis，mechanicalprop-ertiestest，chemicalcompositionanalysis，SEMmicro－morphologyanalysisandmetallographicexamina-tionwerecarriedout．Theresultsshowedthatthefractureofthebracketwasmainlycausedbyunquali-fied

5、chemicalcompositionofmaterialandthecastingdefectofthebracket．Keywordsengine;mount;bracket;failure;analysis某款乘用车发动机的左悬置支架，在进行整车后碰试验时发生断裂。经确认，该支架的设计材料为铸造铝合金ZL111(金属型铸造)，合金状态为固溶处理加完全人工时效(T6)。碰撞试验中同样材质的右悬架支架未发生断裂。完整左悬置支架的外形如图1所示，圆圈处为试验时发生断裂的部位。图2是断裂部分的局部特写。为了确定该支架的断裂原因，对该支架进行了断口宏观分析、化学成份分析、力学性能测试、SEM电

6、镜分析及金相组织检查。本文在理化试验的基础上，结合微观断口的形貌和断裂机理对支架的断裂原因进行了分析。图1支架断裂前的完整形貌1试验方法和结果试验对象为在碰撞试验中断裂的发动机左悬置支架。1．1试验对象作者简介:俞雁(1979－)，女，工程师，大学本科，2001年毕业于北京科技大学.·26·冶金丛刊总第197期图2支架断裂部分图3断口的宏观形貌1．2宏观断口分析1．3化学成分分析通过肉眼观察发现，整个断口截面较为平坦，截面按照GB/T6987的检测要求，对断裂支架进行多呈纤维状，无明显疲劳辉纹。整个断口以韧性断裂为化学成分分析，并与GB/T1173中ZL111的成份要主，接近样品表面的人字

7、形纤维指向断裂源(见图3)。求对比，结果如表1所列。表1支架的化学成分%SiCuMgMnTiNaAl支架本体8．662．760．2280．2280．08820．0061余量评价标准(GB/T1173)8～101．3～1．80．4～0．60．1～0．350．1～0．35—余量结论合格偏高偏低合格偏低合格合格由表1可以看出，该支架的铜含量偏高、镁和钛含量偏低。支架的化学成分不符合GB/T1173标准中对ZL111的要求。1．