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镦头和杆部过渡处的加工质量不良

点击数:92018-10-12 16:00:57 来源: 河北超然橡塑制品有限公司,高压胶管,低压胶管,金属软管,橡胶伸缩管,橡胶软连接

  高压油管镦粗工艺复杂,变形量大。内表面和外表面的金属经历强烈的变形和流动。如果工艺不当,金属流线可能弯曲,甚至会出现冷折叠缺陷。它是在高压油管镦粗头的内外表面上发现的一种冷弯褶皱花纹。

  在镦锻过程中,各种工艺缺陷都会成为疲劳裂纹的根源,导致漏油。因此,各企业将在其内部标准中控制这种缺陷形式,主要是控制掘进机冷弯裂纹的深度。

  某型发动机进行制动试验,进行至31小时后,发现高压油管漏油因而停止试验。高压油管材料牌号为ST52.4(德国牌号),管件规格为Φ6.4mm×2.2mm。高压油管和两端镦头外观。将高压油管两端镦头部位取下,用线切割对剖,可见镦头与杆部圆角过渡处存在一条长约9mm的裂纹。打开裂纹,可见断口为浅灰色,较平坦,断口从高压油管表面起源,向内壁扩展,并且已向内表面裂穿。

  扫描电镜下观察,断口源区表面低倍形貌,断口源区可见较多的疲劳台阶,说明断口为周向起源的疲劳开裂。断口的疲劳特征。在电镜下观察镦头断口附近表面形貌,此处为镦头与杆部过渡处,可见在此处存在较多金属挤压变形流动的痕迹,并且形成了微裂纹,这些微裂纹应为加工过程中形成的,高压油管镦头与杆部过渡处是受力较大的部位,此处形成的加工微裂纹大大增加了发生疲劳开裂的危险。

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  高压油管两端镦头的金相组织,均为铁素体+珠光体。金相组织可见,镦头出存在明显的冷折叠缺陷,这是导致疲劳裂纹起源的直接原因。

  目前,国内高压油管管材几乎都是从国外进口,而目前相关的ISO标准和国标中,都没有对管外壁微观质量进行明确的规定。近年来,多次出现了疲劳裂纹由油管外表面类似夹杂物缺陷处起源,导致油管开裂漏油的案例。甚至,还多次发生过因为这种外表面类似夹杂物缺陷导致在油管镦包加工过程中导致开裂的现象。而对于这种外表面类似夹杂物的缺陷,到目前为止,还没有发现相关的研究。下面通过具体案例对此介绍。

  某型试验车在进行寒区试验过程中发现高压油管漏油,经检查发动机一缸高压油管油轨端缸体内侧油管折弯处漏柴油,车辆行驶总里程46000公里。失效的油管,其中黑色箭头所指为发现漏油部位。将裂纹打开,可见裂纹面平坦,开裂部位已经管体裂穿。

  扫描电镜下裂纹源区,可见裂纹起源在震动应力最大部位,但局部为一线源,源区存在多个疲劳台阶。源区局部放大,可见裂纹源区的每一台阶内,疲劳裂纹各自独立萌生、扩展最后汇合成为一线源。疲劳扩展区断口形貌。

  观察断口侧面,如图9所示,可见管外壁分布有不规则的龟裂状裂纹,其中疲劳台阶与这种微裂纹有明显的对应关系,可见裂纹起源与此有关。

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