曲轴疲劳机理分析与圆角喷丸工艺技术研究

曲轴过渡圆角为应力集中处,在制造工艺过程中其表面会产生残余拉应力,对疲劳强度极为不利。根据材料裂纹的微观机理,对曲轴过渡圆角表面裂纹原因进行分析,在此基础上采用喷丸工艺对圆角进行强化。试验验证表明:喷丸强化能够使圆角表面形成残余压应力,提高曲轴的疲劳强度。并指出:目前喷丸工艺参数通过经验得到,须进一步研究更适合的喷丸强度,以及喷丸所形成的表面残余压应力和深度对曲轴疲劳强度的影响。     

曲轴喷丸工艺技术研究

介绍了喷丸强化的机理,包括应力强化和组织强化。指出:用ALMEN试片测试喷丸强度存在不合理性,提出可采用有限元方法,针对弹丸速度和弹丸直径这两个关键参数,对具体的材料和具体的受力状态确定喷丸的工艺参数;并分析了喷丸工艺参数与残余应力场之间的关系。特别说明:在强化过程中由于组织强化,导致材料的屈服强度不断提高,在进行有限元残余应力计算时,应不断对屈服强度进行修正。     

连杆内孔喷丸工艺技术

为提高柴油机连杆的疲劳强度,采用喷丸强化工艺对其内孔进行处理。在保证喷丸强度、覆盖率、粗糙度等要求的前提下,制定合理的工艺参数,对经喷丸强化工艺处理的区域进行参与应力测试,测试结果表明：连杆大小端内孔表面为残余压应力,且残余压应力层较深,可为后续进行实机验证提供数据支撑。