12.9级高强度螺栓装配拉长断裂原因分析及工艺改进

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1、《汽车科技》!##"年第$期工艺·材料"!%【摘要】对东风公司现有"!%&级高强度螺栓装配拉长断裂的原因及工艺改进措&施进行了综述。【!"#$%&’$】’()*+,-./01)2-.0-/)-,(+32*/+,-4/)*./"!5&6/+2)(76(0-/)36-(8.1-0+/)+3+19:)25;.<)<)+04/)0-.=/)>)3--()8.1-0*/.<*/+,-4/)+/)=/)0)3-)25级关键词：发动机高强度螺栓装配工艺失效分析()*+,%-#：./01/)2103#$%)/0$3",4$!##)5"4*$

2、)’3/,4,0*6&147%)&/&4*#1#高"概述!康明斯?@’发动机连杆螺栓强随着发动康明斯?@’发动机连杆螺栓至今未能实现国东机设计、螺栓制产化生产，一直采用进口件，其装配采用C-1+0拧紧原风度汽造及装配工艺机，按?#E

3、连杆究栓益广泛。康明斯螺栓断裂而引起打缸等重大质量事故。所?@’发动机、通过多次抽取现生产螺栓进行全面试验分析、装析熊AB?"#!发动机拉长及断裂螺栓的失效分析、拧紧机及扭矩校验扳云的连杆螺栓、缸手精度及设定工艺参数测试分析、螺栓装配拧紧时奇配及盖螺栓、主轴承的实际轴向伸长量及预紧力的测试分析，最后通过螺栓等重要螺实际工艺验证，判定该螺栓装配拉长的主要原因是工栓均采用了校验扭矩过大，使“扭矩校验”成为实际上的扭矩控拉"!%&级高强度制拧紧。试验发现，当复验扭矩设定为H$E<时，由艺螺栓。尽管部分于所用定扭扳手的误差，其实际扭

4、矩可能高达&$长螺栓一直采用E<，大大高于该螺栓监测合格扭矩下限H$E<，（合进口件，主要装格螺栓的屈服扭矩下限）。断改配作业采用了康明斯?@’发动机连杆螺栓主要工艺改进措国际先进的C-D施如下。进1+0拧紧机，但这（"）降低校验扭矩。由于扭矩校验主要是为了裂些螺栓仍然经防止螺栓漏装（漏紧），而不是控制螺栓的实际拧紧常出现装配拉状态，因此，其校验扭矩应小于最终拧紧监测扭矩长及断裂问的下限值。根据该螺栓的强度特点及观场校验用定题。螺栓被拉长扭扳手的精度，将校验扭矩设定值由原工艺设计的或断裂后，需要卸除并更换，耗费大量人力物力和

5、H$E<调整为KHE<，同时规定在进行扭矩校验时，时间，严重影响生产的正常进行；同时还可能会有螺栓不能有相对转动。部分被拉长的螺栓流入下道工序而留下质量隐患，（!）调整现场C-1+0拧紧机的控制参数设定导致发动机在工作过程中损毁或性能下降。为此，值。为了使螺栓的轴向伸长量与康明斯公司的实测迫切需要对高强度螺栓及装配工艺进行试验研究，值接近，将现场C-1+0拧紧机的控制参数设定值由查明高强度螺栓装配拉长及断裂的原因，充分利用原工艺规定的中线?#E<转?#G调整为$$E<转现有生产装备条件，采取相应的工艺改进措施，提?#G。高并

6、稳定发动机装调质量及可靠性。·!"·工艺·材料《汽车科技》!""#年第$期%康明斯&’(发动机主轴承螺栓（#）将第一次扭矩控制拧紧改为与第二次拧紧相同的扭矩转角法（即控制-"*+,#"*+转&".,康明斯&’(发动机主轴承螺栓已于#))%年实$.），最终扭矩监测范围设定为#!$*+至#)$*+。现国产化生产，但由于该螺栓在装配中一直时多时这样可以避免螺栓装配时拉长及拉断，还可以发现少地存在拉长及断裂问题，因此仍采用部分进口螺（拧紧机自动报警）并剔除强度或摩擦性能异常的螺栓。根据康明斯公司提供的工艺文件，该螺栓的装栓。配采用二

7、次拧紧，拧紧工艺有两种可选方案，一是扭（!）改进螺栓表面磷化处理质量，调整扭矩系数矩法，控制拧紧扭矩为#&"*+,#"*+，一是扭矩转:值与进口件相当。通过改进磷化质量，该国产螺栓角法，控制-"*+,#"*+，转&".,$.。柴发厂在第的扭矩系数标准差改善为"/""-，这样可以保证螺一次拧紧时采用扭矩法（实际拧紧扭矩的均值为栓装配时具有较为均匀的轴向力，最终拧紧扭矩较#$&*+），第二次拧紧时采用扭矩转角法。为集中，避免或减少拧紧机报警及更换螺栓的频次，现场跟踪观察表明，装配拉长及断裂螺栓均为减少螺栓废品率，提高装配生产效率

8、。国产螺栓，螺栓拉长及断裂均发生在第一次扭矩控制拧紧过程中，主要发生在缸体加工线，极少数发生0;<&#"!发动机缸盖螺栓在总装线。螺栓在缸体加工线被拉长后，往往要到总装线才能发现。该螺栓的装配拧紧采用扭矩法，拧紧扭矩设计通过对拉长及断裂螺栓的失效分析，现装机螺为#&"*+,#"*+。栓与进