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工业泵曲轴断裂原因分析与工艺改进
卢银德,楚堂明,朱万山
1.山东省潍坊生建集团热处理厂,山东潍坊261011;2.山东省潍坊生建集团锅炉压力容器厂
山东潍坊261031;3.准坊学院,山东潍坊261061)
摘要:从曲轴结构、化学成分和显微组织人手对35 CRMOA钢曲轴的断裂原因进行了分析。结果表明,曲轴过渡园
角值偏小和钢中网状铁素体组织缺陷是曲轴断裂的主要原因,并提出了改进措施,收到了良好效果。
关键词:工业泵曲轴;断裂原因分析;工艺改进
中图分类号:TG162.7文献标识码:A文章编号:0254-6051(2008)0-0105-03
Fracture analysis and process improvement on industry pump crankshaft
LU Yin-de',CHU Tang-ming',ZHU Wan-shan
(1. Heat Treatment Workshop, Shandong Weifang Shengjian Group, Weifang Shandong 261011, China; 2. Boiler and
Pressure Container Workshop, Shandong Weifang Shengjian Group, Weifang Shandong 261031, China; 3. Weifang
College, Weifang Shandong 261061, China
Abstract: Fracture cause of the industry pump crankshaft made of 35 CRMOA steel was analyzed from crankshaft struc-
ture, chemical composition and miscue The results show that too small value of the transition fillet radius of the
crankshaft and microstructure defect of network ferrite in the steel are main reasons for the fracture crankshaft. The im-
provement measures were put forward, and received good results
Key words: industry pump crankshaft; fracture analysis; process improvement
工业泵曲轴在旋转运动过程中,承受着交变弯曲轴的圆角半径r=4mm。圆角半径r值偏小是曲轴发
与交变扭转载荷的共同作用,曲轴的各危险断面尤其生断裂的诱发原因。
是轴颈与曲柄间过渡圆角处,经常由于应力的高度集
中造成曲轴断裂。因此,服役条件要求曲轴具备足够
的强度,确保曲轴在运转过程中不出现断裂事故。本
文对曲轴发生断裂的原因进行了分析,并改进了曲轴
加工工艺,很好地解决了工业泵曲轴的断裂问题。
1曲轴结构和工艺路线
曲轴材料为35CMoA钢,曲轴结构及断裂曲轴的
裂纹走向如图1所示。工艺路线为:下料→锻造→正
R4
火→粗车→半精车→磨削一装配。
纹走向
2曲轴断裂原因分析
图1曲轴结构(a)及裂纹走向(b)示意图
(1)曲轴结构分析曲轴主要由轴颈和曲柄组
Fig. 1 Schematic of crankshaft (a)and the cracking
成。轴颈是指主轴颈和曲柄销,曲柄是指主轴颈和曲
direction(b)
柄销间的连接部分。轴颈与曲柄连接处,应制成圆角
(2)化学成分分析材料化学成分的上下波动,
圆滑过渡,以避免发生过大的应力集中,致使曲轴破尤其是构成材料的主要化学元素含量分数的变化,对
坏。曲轴圆角半径r的选取,文献[1]推荐r=(0.05材料的热处理后的性能会产生显著的影响?。本文
~0.06)xD,式中D为轴颈的直径。于是,可以求得对发生断裂的工业泵曲轴的化学成分进行了取样化
圆角半径r=10-12mm。由图1b可知,发生断裂曲验,其化学成分见表1。由表1可见,断裂曲轴材料的
主要化学元素含量符合CB/T3077~-1999《合金结构
作者简介:卢银德(191.9ー),男,山东坊人,高級工程师,钢》标准。
硕土。主要从事热处理技术研究及工艺开发和管理工作。已
发表论文18篇,曾获科技进步奖20余项。联系电话:0536
(3)金相组织和热处理工艺分析对发生断裂的
8181228E-mail:luydwisj(@163.com
曲轴表面进行硬度检测,硬度为:190~196HB,组织
收稿日期:2007-12-16
为:珠光体+网状铁素体,如图2。
《金属热处理》2008年第33卷第6期
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万方数据