材料疲劳特性对新型铝合金活塞销孔可靠性的影响

程祥军¹，石小明²，王国华^2,3，王艳艳²，杨志浩¹，田新伟¹，杨文强¹

1. 内燃机可靠性国家重点实验室潍柴动力股份有限公司2. 滨州渤海活塞有限公司3. 滨州学院机电工程学院

摘 要：为使发动机能够满足更高的使用寿命,配比一种含有Zr,V 2种元素的新型铝合金活塞材料,将其与普通铝合金活塞材料进行了系统的疲劳特性对比研究。通过2种铝合金活塞材料疲劳特性试验,测量其在不同温度、不同应力幅下的疲劳寿命曲线。结果表明:在不同温度、不同应力幅下含稀有元素的新型铝合金材料的疲劳寿命均高于普通材料。通过有限元软件,对同一模型载入2种材料不同的的疲劳特性,对其疲劳系数进行对比分析。结果显示,活塞关键部位新材料疲劳系数均高于普通材料。最后通过销孔疲劳试验对比,验证了在同一工况条件下新型铝合金活塞销孔部位可靠性更好。总结出疲劳特性较好的新型铝合金活塞材料制作的活塞其销孔的可靠性更强。

关键词：铝合金;活塞;疲劳特性;销孔;