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活塞杆突然断裂怎么办

2022-01-19 03:26:22

活塞杆突然断裂怎么办

某型号45钢制活塞杆在生产中出现批量开裂事故。

通过断口形貌观察、金相检验、力学性能测试和扫描电镜分析等手段对活塞杆开裂原因进行了研究。

结果表明:活塞杆的裂纹性质为矫直过程中发生的感应层脆性开裂,而矫直断裂的原因则是由于活塞杆在感应加热淬火时移动速度不协调,导致硬化层出现软带,使得表面硬度和有效硬化层深度波动范围大大超出标准要求,且软带区处于残余拉应力状态,在矫直应力的作用下萌生裂纹。

45钢作为一种优质碳素钢,调质处理后硬度可控范围宽,综合性能较好,但由于淬火性能一般,常需要对其进行中高频或火焰表面淬火等,这样便能得到高的表面硬度和良好的心部韧性之间的配合。

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例如,高频淬火的“超硬度”现象,表面硬度可达62~66HRC,不仅大大提高了工件的耐磨性和疲劳抗力,而且缺口敏感性较小,曲轴和活塞杆类零件多采用此类工艺。

目前,活塞杆的研究多集中在疲劳寿命和模态分析等领域,而造成其早期断裂失效的原因则大多是由于热处理工艺不当导致的。

活塞杆是支撑活塞做功的连接件,多用于油缸、气缸等运动部件,是运动频繁、技术要求高的运动部件。

以液压油缸为例,由缸筒、活塞杆(缸杆)、活塞和端盖组成。

其加工质量直接影响整个产品的寿命和可靠性。

活塞杆的加工要求高,要求表面粗糙度Ra为0.4~0.8微米,对同轴度和耐磨性要求严格。

活塞总成包括:活塞、活塞环、支撑环、活塞杆等。

根据结构形式的不同,活塞可分为圆柱活塞(长度大于直径)、圆盘活塞(长度小于直径)、差动活塞、组合活塞和柱塞活塞。

活塞杆的作用是连接活塞和十字头,传递作用在活塞上的力,带动活塞运动。

活塞杆的基本要求:


(1)具有足够的强度、刚度和稳定性;


(2)耐磨性好,加工精度和表面粗糙度要求高;


(3)尽量减小结构中应力集中的影响;


(4)确保连接可靠,防止松动;


(5)活塞杆结构的设计应便于活塞的拆卸和组装。

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