汽车空调压缩机前盖开裂分析.pdf

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1、铸造工程生产技术FoundryEngineering汽车空调压缩机前盖开裂分析刘国永（上海轨道交通检测技术有限公司，上海200070）摘要：材质为ADC12的汽车空调压缩机前盖在实验过程中出现开裂现象。对盖体开裂区域以及裂面进行了宏观、微观及化学分析。结果表明，盖体的开裂与铸造缺陷有关。关键词：压缩机；开裂；铸造缺陷中图分类号：TG115.2文献标识码：B文章编号：1673-3320（2016）06-0031-03AnalysisonFractureofValveStemofOilDrillingEquipmentLIUGuoyong(ShanghaiRailwayCertificat

2、ionCo.,Ltd.Shanghai200070,China)Abstract:AutomotiveairconditioningcompressorfrontcoverofADC12alloycrackedintheexperimentalprocess.Macro-andmicro-examination,chemicalcompositionanalysiswereconductedtorevealthecauseofcracking.Theresultsshowthatthecrackingofthecoverisrelatedtothecastingdefects.Keyw

3、ords:compressor;cracking;castingdefects某汽车空调系统用压缩机前盖材质为区形貌特征，拟为裂穿时的终断区域。ADC12，经压铸成型。该压缩机在0.10～0.25Mpa的吸气压力下连续工作200h后，未见有异常；再经0.30～0.40Mpa的吸气压力下连续工作200h后出现泄漏现象。经检查发现泄露为前盖开裂所致。1宏观分析对泄漏压缩机前盖进行着色渗透探伤，可见开裂裂纹近三分之二区段沿机加工沟槽的转角区图1压缩机前盖开裂裂纹根部周向、曲折分布，其他部分近似直线状地向盖体边缘延伸（图1）。沟槽转角区域裂纹已经沿盖体厚度方向裂穿，该区域裂纹打开后的断口裂面宏

4、观形貌如图2所示。断面呈灰色，较粗糙，可见由外表面沟槽转角区域起始，向盖体内表面方向扩展的放射状条纹，沟槽转角处拟为裂纹起始区；裂面近沟槽转角区域表层可见有多个小台阶，呈多源启动特征；近盖体内表面区域断面呈剪切唇状，即快断图2断口宏观形貌收稿日期：2011-11-04作者简介：刘国永（1985-），男，工程师，主要从事失效分析及金属材料理化检测工作。2016年第6期31铸造工程FoundryEngineering2扫描电镜及能谱分析面近似平行的裂纹呈纤细、曲折状分布（图7）。2.1盖体裂面开裂起始区域裂面在高倍下可见呈准解理形貌（图3），边缘局部有疏松及颗粒状物质分布，且该物质表面呈自

5、由表面特征。图6壳体表面近断面起始区域形貌(SEI)图3裂面边缘起始区域高倍形貌（SEI）裂面扩展区域较平坦，呈准解理形貌，局部可见有冷豆类缺陷分布，最大冷豆长约0.22mm，宽约0.16mm，如图4所示。该区域裂面在高倍下可见由图左上向右下方向扩展的疲劳辉纹花样（图5）。图7沟槽其它区域裂纹形貌(SEI)2.3X射线能谱分析对图3所示开裂起始边缘颗粒状物质进行能谱分析，其能谱曲线如图8所示，可见该物质与基体材料近似，拟为冷豆类缺陷。图4裂面扩展区域缺陷形貌(SEI)图5裂面扩展区域疲劳辉纹形貌(SEI)图8开裂起始边缘颗粒状物质能谱曲线2.2盖体加工表面近开裂区域由以上扫描电镜及X射

6、线能谱分析可见，盖盖体沟槽机加工表面近开裂起始区域可见有裂体裂纹裂面呈疲劳扩展断裂特征，开裂起始及扩纹分布并与裂面相关（图6），其他区域亦可见与裂展区域均可见有冷豆及疏松类缺陷分布。322016年第6期铸造工程汽车空调压缩机前盖开裂分析刘国永FoundryEngineering3金相分析图11所示，基体可见有多处冷豆类缺陷，近沟槽表面局部有显微疏松分布。3.1盖体裂面法向截面近沟槽表面疏松区域高倍下可见有细小裂纹沿在盖体开裂区域的法向截面上进行金相分析。疏松分布，细小裂纹且与表面相通，如图12所示。盖体沟槽转角区基体近开裂区域局部可见有疏松及冷豆缺陷分布，如图9所示。开裂起始区域组织形

7、貌如图10所示，该区域组织为：α（Al）+初生Si+共晶Si，共晶Si呈片状分布。近沟槽表面可见有一与裂面斜向相交的细小裂纹分布，拟为裂纹多源启动后，相向扩展裂纹相遇所致。图11盖体沟槽未泄漏区域组织分布形貌图9断口起始区域组织形貌图12近沟槽表面疏松区域组织形貌由以上金相分析结果可见，盖体沟槽区域基体有较多冷豆及疏松缺陷分布，且开裂与此类缺陷相关。图10断口下侧裂纹区域组织形貌4化学分析3.2盖体沟槽转角区法向截面（未泄漏区）在来样盖体上取样