Page 61 - 理化检验-物理分册2022年第二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202202011

船用柴油机拉缸故障失效分析

陆 慧,孙明正

( 上海材料研究所 检测中心 上海市工程材料应用与评价重点实验室,上海 200437 )
摘 要: 针对船用柴油机拉缸故障, 利用直读光谱仪、 光学显微镜、 扫描电子显微镜、 能谱仪等对
活塞裙以及缸套断口的宏观和微观形貌特征、 化学成分、 金相组织和力学性能等进行分析。结果表
明: 活塞裙的薄壁孔存在疏松缺陷, 这些缺陷引起活塞裙疲劳开裂, 使得活塞裙与缸套配套间隙减
小, 活塞裙与缸套产生黏着磨损, 最终发生拉缸故障。

关键词: 船用柴油机;疲劳裂纹;黏着磨损;拉缸

中图分类号: TG115.5 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 02-0045-04

Failureanal y sisofmarinedieselen g inec y linder p ullin g

LUHui SUN Min g zhen g

Shan g haiKe yLaborator yofEn g ineerin g MaterialsA pp licationandEvaluation Testin gCenter

Shan g haiResearchInstituteofMaterials Shan g hai200437 China

Abstract : Aimin gatthec y linderp ullin gfailureofmarinedieselen g ine , themacrosco p icand microsco p ic

mor p holo gycharacteristics , chemicalcom p osition , metallo g ra p hicstructure and mechanicalp ro p erties ofthe

fractureof p istonskirtandc y linderlinerwereanal y zedb y directreadin g s p ectrometer , o p ticalmicrosco p e , scannin g

electronmicrosco p eandener gy s p ectrometer.Theresultsshowthattherewereloosedefectsinthethin-walledhole

ofthep istonskirt.Thesedefectscausedthefati g uecrackin gofthep istonskirt , whichreducedthematchin gg a p

betweenthep istonskirtandthec y linderliner.Thep istonskirtandthec y linderlinerwereadhesivel yworn , and

finall y thec y linder p ullin g faultoccurd.

Ke y words : marinedieselen g ine ; fati g uecrack ; adhesivewear ; c y linder p ullin g
某船用柴油发动机在运行时发生拉缸事故, 经
停机拆解后发现其活塞裙存在裂纹, 且缸套内壁磨
损严重并存在大量周向裂纹, 为了查明该事故原因,
笔者对其进行了失效分析。图 1 , 2 分别为拆解后活
塞裙和缸套的宏观形 貌, 活塞裙材料为 4032 铝合
金, 缸套材料为灰铸铁。

1 理化检验
图 1 活塞裙宏观形貌
1.1 宏观检验
未见明显塑性变形, 放射纹特征明显( 见图 4 箭头
活塞裙裂纹宏观形貌如图 3 所示, 可见裂纹基
处), 其断口裂纹源区的宏观形貌如图 5 所示。
本贯穿活塞裙。活塞裙断口宏观形貌如图 4 所示,
缸套 内 表 面 宏 观 形 貌 如 图 6 所 示, 可 见 裂 纹
数量较多, 绝 大 部 分 裂 纹 沿 周 向 分 布, 裂 纹 较 直,
收稿日期: 2021-04-15

作者简介: 陆 慧( 1976- ), 女, 本科, 高级工程师, 主要从事物理 同时存 在 明 显 的 纵 向 分 布 且 与 裂 纹 垂 直 的 磨 擦
检测和失效分析工作, luhui0623@163.com
痕迹。

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