曲轴连杆机构故障案例分析——NT855柴油机缸套裂纹
（1）故障现象 一台TY220型推土机（采用NT855型柴油机）在使用中出现起动困难，柴油机功率不足，牵引无力，排气管冒黑烟故障。经检查发现，润滑油压力下降至0.25MPa，油底壳进水，润滑油已变稀、变质。进一步检查发现，柴油机缸壁有一条长约56mm、宽3mm、深3mm的横向裂纹，冷却水通过裂纹渗入缸内，造成缸内燃烧不良，导致熄火、冒黑烟等现象。水又经活塞与缸套之间间隙漏入曲轴箱，稀释润滑油使油压降低，并使润滑油氧化变质。
（2）故障查找分析 柴油机缸套工作条件恶劣，工作时手里比较复杂，工作温差很大，受制造安装、使用维护等因素的影响易产生裂纹。
1）生产工艺缺陷。缸套生产制造过程中，由于铸件壁厚不均匀，形状复杂，易产生砂眼、夹砂、气孔、松缩、白口组织、微小裂纹、变形等缺陷，是缸体强度降低；缸体机械加工过程中，如铣削、磨削、刨削、镗孔时产生的残余应力及划痕、刀伤等易造成应力集中，产生微观裂纹；缸套装配过程中，若没有严格按照装配工艺规范进行，强行装合，易使缸套内部积聚过大的残余应力，引发裂纹。
2）冷态下的车辆起动之前，柴油机缸体的温度与环境气温相同，起动后，驾驶员为了尽快提高机体温度，不是以怠速或稍高于怠速运转，而是快速猛轰油门使柴油机高速运转，使缸套突然承受过高的燃气温度和过大的燃气压力作用，造成缸套冷热不均，局部过热、应力分布不均衡，长期如此操作在应力过大处引发裂纹。
3）冷却水不够纯净，或添加剂使用不正确，在机体水道内形成水垢，影响冷却系统的散热性能，是缸体产生裂纹的危险性增大。
（3）故障修复 根据实际作业中的维修条件，以及缸套修复质量要求，采用手工电弧焊对裂纹进行修补。这种方法的优点是工艺灵活，适应性强，而且可以通过工艺调整来改善应力的分布。
缸套由灰铸铁而成，塑性差且具有脆性，不能承受塑性变形，强度也较低，导热能力差，焊接性能不好。因此，在进行焊接修复时，按以下步骤进行。
1）焊接前彻底清除裂纹处的油污、水垢等，可用碱水、丙酮或汽油清洗，并用刮刀、钢丝刷清除，甚至可用火焰烘烤清除，保证被修复表面干燥、清洁、粗糙、防止焊接时产生气孔，夹渣等缺陷。
2）检查裂纹的位置和方向，在裂纹两端各钻一直径4~5mm的止裂孔，防止焊接时裂纹继续延伸。
3）沿裂纹开V形坡口，，如图2-36所示。坡口角度为60°~70°，底部为圆弧形坡口，坡口深度约为壁厚H的三分之二，坡口两侧20mm以内的缸套表面用钢丝刷或纱布打磨，露出金属光泽。
4）焊前用焊枪或喷灯在缸套裂纹处缓慢地预热至350℃。选择Z308纯镍铸铁焊条，焊条直径2~4mm。Z308是纯镍芯石墨型药皮铸铁焊条，该焊条交直流两用。电弧稳定，具有细小熔滴过渡，熔渣覆盖均匀，焊缝成形美观等特点，常温下可得到奥氏体组织焊缝。焊缝区金属韧性好，延伸率高，加工性能好，不易产生裂纹、气孔和夹渣。焊前将焊条加热至120~150℃，经2h烘干，焊接时采用直流电源反接，反接电流为90~110A，在保证焊接质量的前提下尽量采用较小电流。
5）焊完后立即用小锤轻轻锤击焊缝，以细化微观金属晶粒，提高焊缝的致密性，并消除焊接应力。焊缝应平整光滑，可用錾子、圆锉或纱布进行修整。
经过使用验证，焊修后的柴油机缸套工作正常，实现了以较低的检修费用在短期内恢复柴油机工作的目的。
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