目的 确定连杆断裂失效模式、机理和原因,找到有效预防连杆锻造缺陷的措施.方法 针对连杆断裂失效问题,在对连杆合格件和故障件进行符合性对比试验分析的基础上,对故障件进行断裂失效模式、机理和原因分析,并对连杆锻造折叠缺陷产生类型、机理、原因、条件和时段进行分析.结果 只有在连杆制坯坯料形状与尺寸不合理、制坯坯料在预锻模膛中位置不合理、预锻形状与尺寸不合理、预锻成形打击力或变形速度不合理、终锻形状与尺寸不合理、锻模导向功能失效等多种极端不利因素同时存在的条件下,才具有产生复合型锻造折叠缺陷的可能性.结论 通过连杆锻造过程控制和锻造首锻控制,可有效预防锻造折叠缺陷产生,满足锻件高优质性、高可靠性和高有效性要求.

针对锻造全过程、全覆盖、无遗漏的适时性过程控制要求,对"潜在锻造准工序"涉及的锻造首锻和锻造尾锻进行研究,研究结果表明:锻造首锻的重要作用是在第一时间内能快速观察、发现、判断、确认锻造首锻(或锻造首件)是否合格、有无锻造异常问题以及能否继续进行锻造首锻过程以后的批量锻造生产,可为锻造首件以及前期锻造工艺过程的精细化锻造奠定良好的适时性过程控制基础;锻造尾锻的重要作用是在第一时间内能快速观察、发现、判断、确认锻造尾锻(或锻造尾件)是否合格、有无锻造异常问题以及是否影响下一锻造工艺过程的首锻锻件质量,可为锻造尾件以及后期锻造工艺过程精细化锻造提供有力的适时性过程控制保障.

锻造批次管理贯穿于锻件从输入到输出锻造的全过程始终,科学、合理和具有可操作性的锻造批次管理具有根据按批次记载的标识或标志、按批次追踪锻造过程的历史和使用情况等特殊作用;针对现状锻造批次管理方法的缺点,特对锻造批次管理方法进行了研究,提出了具有针对性、特殊性、可行性、实用性、可靠性和可操作性等显著特点的锻造批次管理原则和要求,为将锻造风险危害性降低到最小程度而实现最大经济性以及实现锻造高优质性、高有效性、高可靠性和高安全性等提供了 一种有力的可追溯性技术与管理保障,提升了锻造标准化技术与管理水平,最终能够满足锻造工艺技术进步和精细化管理要求.

通过对连杆锻造折叠缺陷产生的类型、机理、原因、条件和时段等分析研究可知:连杆回流和汇流复合型锻造折叠缺陷是极为罕见和特殊的,是由"汇流折叠缺陷"为主和"回流折叠缺陷"为辅对接复合形成的,只有在连杆制坯坯料形状与尺寸不合理、制坯坯料在预锻模膛中放置位置不合理、预锻模膛形状与尺寸不合理、预锻模膛与终锻模膛匹配结构不合理、预锻成形打击力不合理、锻模导向功能失效等6种极端不利因素同时存在的条件下,才具有产生该缺陷的可能性.通过对连杆锻造工艺过程、锻造首锻过程、锻造尾锻过程和锻造全程管理过程等进行有效的适时化与精细化质量控制,最终可获得既满足锻造成形要求又满足高可靠性要求的大功率柴油机连杆锻件.

锻造首锻与锻造尾锻是实现锻造全过程、全覆盖、无遗漏的适时性过程控制关键之一.锻造首锻最主要作用是能够在第一时间内快速观察、发现、预测和判断锻造首锻(或锻造首件)是否合格和有无锻造异常问题以及能否继续进行锻造工艺过程和批量锻造生产,锻造首锻可为锻造首件以及前期锻造工艺过程的精细化锻造打下良好的适时性过程控制基础;锻造尾锻最主要作用是能够在第一时间内快速观察、发现、预测和判断锻造尾锻(或锻造尾件)是否合格、有无锻造异常问题以及确定是否影响锻造工艺过程下一炉批次的锻造首锻过程质量,锻造尾锻可为锻造尾件以及后期锻造工艺过程开始下一炉批次的精细化锻造提供了有力的适时性过程控制保障.