轿车前稳定杆连杆断裂原因分析与优化

论文摘要

针对东北低温环境下某轿车行驶1100 km左右前稳定杆连杆在与球销座焊接处断裂的问题,对前稳定杆连杆断裂原因进行分析与优化。分析了断口的金相组织、宏观与微观形貌、球销座与连杆化学成分和焊接强度,测试了球销启动与工作力矩、前稳定杆连杆的弯曲疲劳寿命,对前稳定杆连杆进行结构优化,并对比分析了优化前后的各项性能。结果表明:断口由断裂源区、断裂扩展区及瞬时断裂区构成,为典型疲劳断裂特征。球销座和连杆材质均符合20钢的标准要求。连杆焊缝组织为羽毛状上贝氏体,沿奥氏体晶界析出,力学性能较差。连杆次表层存在硅酸盐非金属夹渣物,基体间金属纤维连续性被中断,形成了内部缺陷。在环境温度T≤-20℃下,球销转动力矩大于设计值5 N·m。前稳定杆连杆弯曲疲劳寿命小于设计值10万次。前稳定杆连杆球铰结构由热铆结构优化为旋铆结构,连杆直径由Φ9 mm增大为Φ10 mm,连杆表面处理由冷拔变为磨削,球销启动力矩减小了64.5%,连杆与球销座间焊接强度提高了41.8%,前稳定杆连杆弯曲疲劳寿命增加了427%,符合设计要求。这为轿车前稳定杆连杆设计和加工提供了参考。

论文目录

• 1 分析与结果
•   1.1 宏观断口形貌分析
•   1.2 化学成分分析
•   1.3 金相组织分析
•   1.4 扫描电镜分析
•   1.5 焊接强度分析
•   1.6 启动与工作力矩分析
•   1.7 弯曲疲劳寿命分析
• 2 优化
•   2.1 优化方案
•   2.2 性能分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 章德发,付园宁,庹晓丰,蒋兴旺

关键词: 前稳定杆连杆,非金属夹渣物,启动力矩,焊接强度,弯曲疲劳寿命

来源: 热加工工艺 2019年13期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 金属学及金属工艺,汽车工业

单位: 江西昌河汽车有限责任公司,南昌大学机电工程学院,江西省高性能精确成形重点实验室

基金: 江西省科技厅重点资助项目(20161ACE50021),江西省科技计划项目(20151BDH80075)

分类号: TG115.28;U472

DOI: 10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.13.045

页码: 172-176

总页数: 5

文件大小: 1756K

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