内燃机 连杆检测
内燃机连杆检测项目详解
一、几何尺寸与形位公差检测
- 孔径与大、小头孔中心距：
- 大头孔孔径： 精确测量孔径尺寸、圆度、圆柱度，确保与曲轴连杆轴颈的配合间隙符合要求。
- 小头孔孔径： 精确测量孔径尺寸、圆度、圆柱度，确保与活塞销的配合间隙符合要求（或满足衬套压装要求）。
- 大、小头孔中心距： 高精度测量两孔中心线间的距离，该尺寸对发动机压缩比和配气相位有直接影响。
- 孔轴线平行度与扭曲度：
- 大、小头孔轴线平行度： 检测两孔轴线在规定的测量长度内的平行度偏差，防止因轴线不平行导致的异常磨损和附加应力。
- 连杆扭曲度： 检测大、小头孔轴线在垂直于连杆摆动平面方向上的扭曲角度偏差，避免由此产生的力矩和活塞偏磨。
- 结合面质量：
- 大头盖（分体式连杆）或整体大头孔（整体式）结合面平面度： 确保结合面紧密贴合，防止润滑油泄漏和螺栓预紧力损失。
- 结合面粗糙度： 控制表面光洁度，保证密封性。
- 螺栓孔相关尺寸：
- 螺栓孔孔径、位置度。
- 螺栓孔与结合面的垂直度。
- 螺栓孔支承面（肩台）平面度。
- 杆身截面尺寸与过渡圆角：
- 检测工字形或其他截面杆身的截面尺寸（如腹板厚度、翼缘宽度）。
- 精确测量大小头孔肩部、杆身与大小头过渡处的圆角半径（R角），尤其是应力集中区域的圆角，其尺寸和表面质量对疲劳强度至关重要。
- 连杆总成重量与分组：
- 连杆本体重量： 称重并分组，确保同一台发动机内各连杆重量一致或控制在极小的允差范围内，保证动平衡。
- 连杆总成重量： 包含连杆体、连杆盖、螺栓、轴承（或衬套）的整体重量称重分组（部分高要求发动机）。
- 连杆长度： （部分发动机要求）精确测量特定基准点间的长度。
二、材料性能与冶金质量检测
- 材料化学成分分析： （通常在原材料或毛坯阶段进行）验证所用钢材或合金的化学成分是否符合标准。
- 机械性能测试：
- 硬度测试： 通常在杆身中间部位及大小头特定位置测试布氏硬度（HBW）或洛氏硬度（HRC），评估材料强度和热处理效果均匀性。
- 拉伸试验： （通常在代表性试样或同批次材料上进行）测定材料的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率等关键指标。
- 冲击韧性试验： （通常在代表性试样或同批次材料上进行）测定材料在冲击载荷下的韧性（如夏比冲击功）。
- 金相组织检验：
- 取样观察材料的显微组织（如珠光体、铁素体形态、分布，是否有异常组织如魏氏体、过量游离铁素体等），评估热处理工艺是否恰当。
- 检查晶粒度等级。
- （必要时）检查表面处理（如渗碳、氮化）层深、硬度梯度及组织。
- 非金属夹杂物评级： 评估钢中氧化物、硫化物等夹杂物的类型、大小、数量和分布，其对疲劳性能有显著影响。
三、表面缺陷与内部探伤检测
- 目视检查： 全表面检查，寻找明显的磕碰伤、划痕、锈蚀、毛刺、裂纹（宏观）、折叠、气孔等缺陷。
- 磁粉探伤：
- 适用于铁磁性材料（钢连杆）。
- 检测连杆表面及近表面（通常1-2mm内）的裂纹、发纹、折叠等线性缺陷。重点区域：大小头孔内圆角、杆身与大小头过渡圆角、螺栓孔周围、结合面边缘。
- 渗透探伤（着色探伤）：
- 适用于所有材料（尤其非铁磁性）。
- 主要用于检测肉眼难以发现的表面开口裂纹、疏松、气孔等缺陷。常作为磁粉探伤的补充或用于非铁磁材料。
- 超声波探伤：
- 主要用于检测连杆内部的裂纹、缩孔、夹杂、白点等体积型缺陷。
- 可检测结合面（分体式连杆）的贴合质量（是否存在脱层）。
- 可测量特定区域的壁厚。
- 涡流探伤： （应用相对少）可用于检测连杆表面及近表面的微小裂纹，特别是在规则形状区域如杆身表面。
四、关键表面完整性检测（部分高要求连杆）
- 圆角滚压质量验证： 通过金相检查滚压层深度、组织致密性，或通过表面硬度梯度测量评估滚压效果。
- 表面残余应力测量： （X射线衍射法）评估喷丸处理或其他表面强化工艺引入的有利压应力层深度和应力值。
五、功能性验证（部分发动机或特定要求）
- 衬套压装验证： （对于压装衬套的小头孔）检查衬套压装后的尺寸、形状及与孔的贴合度。
- 轴承贴合度检查： （分体式连杆大头）检查轴瓦与孔座的贴合度（蓝油检验）。
- 疲劳试验： （型式试验或抽样）在专门的试验台上模拟发动机工况对连杆施加交变载荷，直至破坏或达到规定循环次数，验证其疲劳寿命是否满足设计要求。
检测频率与环境：
- 首件检验： 生产线启动、工艺变更、设备大修后。
- 巡检： 生产过程中定期抽样。
- 末件检验： 批次生产结束时。
- 全检： 关键特性（如孔径、圆角、裂纹）通常要求100%检测。
- 环境： 检测需在适宜的温度、湿度环境下进行，测量器具需按规定周期检定校准。
总结：
内燃机连杆的检测是一个涉及几何尺寸、材料性能、表面质量和内部完整性的多维度、多层次的过程。通过严格执行上述检测项目，特别是对关键尺寸、形位公差、应力集中区域的无损探伤以及材料核心性能的把控，可以有效剔除不合格品，最大程度地预防连杆在发动机运行中发生断裂、变形、过度磨损等致命故障，保障发动机整体的可靠性、耐久性与安全性。现代连杆制造中，自动化检测设备（如光学测量、自动三坐标测量机、自动化探伤线）的应用极大提升了检测效率和一致性。