某拖拉機(jī)2105型發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中突然發(fā)生早期搗缸斷裂失效，發(fā)動(dòng)機(jī)缸底洞穿，連桿斷裂，活塞和缸套受撞擊破壞，兩個(gè)連桿螺栓發(fā)生斷裂，造成發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢的重大生產(chǎn)事故。經(jīng)分析缺陷產(chǎn)生的原因，發(fā)現(xiàn)采用超音頻感應(yīng)加熱機(jī)進(jìn)行熱處理，效果良好，無(wú)此缺陷。

    連桿材料為45鋼，繹調(diào)質(zhì)后硬度為257-298HBW，連桿螺栓材料為40Cr鋼，熱處理后力學(xué)性能要求強(qiáng)度為10.9級(jí)。宏觀斷口檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連桿螺栓斷裂處均在連桿體與連桿蓋結(jié)合位置處。對(duì)兩根連桿螺栓（1號(hào)螺栓、2號(hào)螺栓）進(jìn)行檢測(cè)。1號(hào)螺栓斷口形貌呈彎曲疲勞斷裂特征，其疲勞源位于螺紋根部處；2號(hào)螺栓斷裂面呈一次性彎曲斷口形貌。斷口分析發(fā)現(xiàn)，凸緣磨損2號(hào)螺栓比1號(hào)嚴(yán)重。檢查發(fā)現(xiàn)，1號(hào)螺栓孔內(nèi)有薄金屬碎片兩個(gè)，2號(hào)螺栓孔有4個(gè)薄金屬碎片，螺栓及螺栓孔螺紋均有損壞。連桿和螺栓經(jīng)化學(xué)成分、金相組織和硬度檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。分析認(rèn)為，發(fā)動(dòng)機(jī)搗缸和連桿螺栓斷裂主要原因是連桿蓋和連桿體存在異物（金屬碎片），連桿和缸體發(fā)生撞擊，使連桿螺栓凸緣嚴(yán)重磨損，致使連桿體和連桿蓋結(jié)合處出現(xiàn)局部凹陷；同時(shí)使另一個(gè)連桿（1號(hào)螺栓）受到附加彎曲力，彎曲力超過(guò)工件疲勞強(qiáng)度時(shí)，使其產(chǎn)生疲勞裂紋并迅速延伸擴(kuò)展直至工件斷裂；在2號(hào)螺栓受力彎斷后，使連桿斷裂、連桿蓋與連桿體分開并導(dǎo)致沖擊搗缸。2號(hào)螺栓孔內(nèi)異物較多，使螺紋擠牙損壞卡死，未能擰到螺栓底部，則造成連桿體和連桿蓋間預(yù)緊力不足。這也是工件發(fā)生搗缸及斷裂失效的原因之一。

    在上述檢驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上，提出防止發(fā)動(dòng)機(jī)搗缸和連桿螺栓斷裂的技術(shù)措施如下：

    （1）連桿螺栓加工后，清理螺孔內(nèi)殘存異物，防止異物卡死螺栓發(fā)生斷裂失效。

    （2）連桿螺栓裝配中應(yīng)擰緊到位，達(dá)到要求預(yù)緊力，裝配后應(yīng)檢查螺栓、連桿運(yùn)動(dòng)情況，不允許出現(xiàn)卡死、無(wú)法拆卸或工件斷裂缺陷。

    （3）嚴(yán)格螺栓、連桿和缸套零件熱處理工藝，采用超音頻感應(yīng)加熱機(jī)進(jìn)行熱處理時(shí)，保證工件強(qiáng)度、硬度和金相組織達(dá)到技術(shù)要求，保證加工精度合格，防止零件出現(xiàn)局部應(yīng)力過(guò)大或應(yīng)力集中導(dǎo)致工件過(guò)早失效。

    采用上述改進(jìn)措施后，2105氣缸、螺栓和連桿工作正常，未發(fā)生斷裂和搗缸現(xiàn)象，生產(chǎn)運(yùn)行良好。