外表面上部凸缘根部产生裂纹,原因是结构设计不合理。改进后缸套不再出现裂纹,如图 4-8 所示。 2. 制造方面(1) 毛坯制造缺陷( 如铸、锻件和焊接件中的气孔、缩孔、夹渣和微裂纹等) 引起的应力集中, 尤其是截面变化处缺陷更危险, 容易形成裂纹源。所以, 制造中首先要提高零件毛坯质量。(2) 零件加工表面粗糙度等级低,太粗糙,应力集中严重,容易导致裂纹, 例如要求曲轴采用渗碳、渗氮、碳氮共渗等表面化学热处理可有效地提高零件的表面疲劳强度。球墨铸铁曲轴渗氮处理可使弯曲疲劳强度提高 20% ~ 29% 。采用喷丸、滚压等表面强化工艺也可显著提高零件表面的疲劳强度。喷丸、滚压等工艺使零件表面产生冷加工硬化,从而产生很大的压应力。例如,零件表面粗糙度为 Ra 12.5 ~ Ra 3.2 μm ,经滚压后提高为 Ra 0.4 ~ Ra 0.2 μm ,大大提高了疲劳强度。曲轴过渡圆角滚压, 可使钢曲轴疲劳强度提高 20% ~ 70% , 球墨铸铁曲轴提高 50% ~ 90% 。滚压强化工艺广泛用于大型零件上。 3. 轮机管理方面加强对主、副柴油机的管理,尤其要加强曲轴的维护保养,对减少曲轴的疲劳破坏,延长曲轴的使用寿命和柴油机的正常运转十分重要。(1) 定期检测曲轴臂距差,监控曲轴轴线状态和监控主轴承下瓦的磨损情况,防止曲轴的弯曲疲劳破坏; (2) 加强主轴承润滑,定期检测主轴颈与主轴承的配合间隙,防止轴承下瓦过度磨损; (3) 柴油机运转时避免在转速禁区持续运转; (4) 加强扭振减振器的维护管理,保证其在运转中处于良好的工作状态。复习思考题 1 、什么是疲劳破坏?疲劳破坏可分哪几类? 2 、断口形貌可分为哪三个区域?有何特征? 3 、试阐述疲劳断裂的过程 4 、影响零件疲劳强度的因素有哪些? 5 、什么是高温疲劳?高温疲劳有哪些特点? 6 、提高材料热疲劳抗力的途径主要有哪些?
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