缸体焊接时焊接应力造成裂纹延伸，导致防冻液液位报警的故障案例

为什么缸体焊接后，会导致防冻液液位报警？

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缸体焊接时焊接应力造成裂纹延伸，甚至产生了新的裂纹造成漏水，导致防冻液液位报警的故障案例

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【故障现象：】

一辆重卡柴油机行驶里程2万千米

发生了较为严重的事故，

更换了水箱、

前保险杠及冷凝器等发动机前部零件。

维修中发现缸体上的空调压缩机

固定支架螺栓的螺纹孔因撞击发生断裂，

且在缸体上部正时齿带张紧轮下方

也有裂纹，

为此进行了焊接修复。

维修后用户刚用两天车又返厂，

报修防冻液液位报警，

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【故障处理过程：】

经检查膨胀罐内的液位低于下限约3cm。

考虑到重新加注防冻液后，

冷却系统有可能存在一些气体，

在运行过程中排气后，

液位可能会有所下降，

于是对防冻液进行了补充，

并进行了查漏，

但没有发现冷却系统

存在明显的泄漏部位。

...

但时隔两天，

此车因同样的故障再次返厂。

仔细检查了三通、散热器、

水泵、节温器、

暖风小水箱及各水管的连接部位，

均未发现泄漏迹象，

检查机油也没有发现因进水

导致油质变化的情况。

...

再次更换了散热器及汽缸垫。

维修完成后，

建议用户注意观察液位变化情况

并在膨胀罐的液位位置作好标记

以便观察。

...

4天后，

用户再次返厂，

并反映此车在以时速180km/h

行驶500km后防冻液位明显降低。

后采用发动机缸体水压试验，

终于发现缸体有裂纹。

裂纹位于焊接修复部位内侧的

发动机油道的回油孔内，

至此故障终于得以定性。

...

铸铁材料的硬度比较高，

相对比较脆，

在对其进行焊接加工时容易出现

温度剧烈变化引起的应力问题。

在缸体焊接时，

如果焊接后的降温过快，

可能会出现应力将

缸体内部应力点附近结构强度较低的地方

“拉裂”或使暗处的原有裂纹延伸。

...

所以，

对于铸铁零件的焊接工艺要求非常高，

稍有不慎就会产生新的裂纹。

此车的故障就是因为

焊接应力造成裂纹延伸，

甚至产生了新的裂纹造成漏水。

此漏水处的水道向上正好通向

汽缸盖进入气门室，

由于裂纹比较细小，

车辆在长时间高温运转后，

缸体温度较高，

防冻液很可能更多的是以

高温蒸汽的形式窜入回油道，

最终凝结在气门室盖内侧。

虽然渗漏量非常小，

但长时间运行也会造成

防冻液缓慢地消耗。

...

在更换新的发动机缸体后，

该车故障排除。

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【故障原因分析：】

缸体焊接时焊接应力造成裂纹延伸，

甚至产生了新的裂纹造成漏水

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【故障相关知识：】

汽缸盖和汽缸体裂纹的修复，

目前经常采用的方法是用电焊冷焊法。

当采用直径为3.2mm的电焊条时，

焊接电流通常选用90~110A

施焊前，

应用直径为3~4mm的钻头沿裂纹

钻出一排透孔，

再沿透孔开出V形坡口。

之所以采用这种形式的坡口，

一是有利于金属的焊透，

可以提高焊缝强度。

二是气体可由透孔向下排出，

减少产生气孔的可能性，

保证焊缝细密。

三是焊道比较平整和美观。

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焊接时，

为了最大限度地减少焊接热影响，

避免出现龟裂，

可采用“一点、一点”的焊接方法。

即每焊一点(约15~20mm)

就用小锤轻轻敲打焊缝，

帮助焊缝收缩，消除内应力。

待焊缝冷却到不烫手时，

再焊下一点。

焊之前，

应用钢丝刷将焊道刷一刷，

以清除杂物。

在施焊时，

为了便于引弧和避免出现夹渣，

在每次起弧之前，

应将焊条弧罩部分的药皮去掉再焊。

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电焊冷焊的关键是被焊件受热不要过大，

除熔池及其周围金属在小范围内受热外，

被焊件其他部分则处于全冷状态。

焊缝区金属在冷却收缩时，

通过塑性很好的焊药被拉伸而得到补偿，

所以能防止产生新的裂纹。

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对汽缸体外部非配合表面的裂纹

或破缺的修理，

也可采用补板法。

但此方法只适用于受力不大

和距离安装零件处在 40mm以上的部位。

补板修理的步骤如下：

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(1)用厚度为3~4mm的紫铜板，

进行退火处理，

按裂纹周围大小下料。

对于漏水的裂纹，

此时应敲成与汽缸体平面一样平整，

以免水从压板中流出。

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(2)沿紫铜板边每隔20mm左右，

钻直径为8mm的孔，

并在汽缸体上攻螺纹。

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(3)紫铜板内面铺上一张

厚度为0.5~1mm的石棉板，

再涂上一层厚油漆，

裂缝处再用锡焊焊牢，

用螺钉压紧紫铜板即可正常使用。

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整理的这个表，

也许对找到故障原因有帮助

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故障现象千奇百怪，

故障原因简单，也复杂，

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送给在现场维修并把维修过程讲述出来的大师傅们，

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