连杆是汽车发动机的“心脏”部件，其精度和性能直接影响着发动机的整体质量。如：功率输出、油耗多少、噪声分贝、平稳程度、寿命长短等技术指标都与连杆的质量相关。连杆的质量80% 取决于连杆的锻件质量，本文就以C70S6 材质的胀断连杆为例，对影响连杆锻件质量的因素进行简单的剖析。

  连杆材料的影响

  连杆的锻后组织是由材料的化学成分和锻造工艺所决定的，材料各元素化学成分的含量是保证锻后金相组织和力学性能的先天条件。如果材料进厂时不严格把关，导致某些关键微量元素超标或不足，单凭以后锻造工艺改变是完全不可能的。因此，控制原材料的化学成分含量至关重要。锻造厂在购料时必须与钢厂签订严格的技术协议，使其控制在规定的范围内，才能为锻后连杆的质量全面达标奠定可靠的基础，否则将无法实现。C70S6 材料的化学成分含量详见表1。

  此外，钢材的宏观组织、非金属夹杂物、带状组织、晶粒度、热镦试验、脱碳层、表面质量、力学性能等指标也应在合同规定的指标范围内，否则不具备锻造连杆的先天条件。

  锻造工艺的影响。

  为了满足连杆的强度要求，保持良好的塑性、韧性和力学性能，锻造工艺主要应控制以下四个方面。

  (1)锻造加热温度。

  提高锻造加热温度可使V、Nb、Ti的碳氮化合物逐渐溶解到奥氏体中，冷却过程中大量溶解的微合金碳氮化合物析出，可提高钢的强度和硬度。另一方面，温度的升高也会带来一些负面影响，如奥氏体晶粒长大、显微组织粗化、韧性下降等。

  终锻温度。

  适当控制较低的终锻温度可以增加晶粒破碎，有效地产生变形，并诱导分散颗粒的沉淀。同时，再结晶的驱动力降低，晶粒细化，有利于增加钢的韧性。

  (3)变形量和变形率。

  当变形量和变形速率较大时，奥氏体晶粒破碎，奥氏体粗晶再结晶为细晶，晶界增多形成大量先共析铁素体的细小相变组织，均匀分布在钢的组织中，非常有利于增加钢的韧性。

  (4)锻造后的冷却速度。

  锻造后的冷却速度对材料的性能有很大的影响。由于冷却过程中相变复杂，自然冷却不能有效控制非调质钢的质量，所以锻造后冷却设置不受季节影响的冷却装置。事实上，800至500之间的冷却控制对钢的强度和韧性有影响，而在该温度范围之外的冷却不能发挥应有的作用。因此，冷却速度的优化控制直接影响钢的组织和性能，必须制定科学合理的锻造工艺并严格执行才能达到预期效果。

  连杆外形的影响。

  连杆是发动机内部复杂系数高的锻件，其外部几何形状由多个曲面和不规则形状组成。它直接影响发动机工作时气缸爆震、碰撞、断裂和装配位置的准确性和合理性。因此，在锻造连杆时，必须控制以下关键参数，使加工出的连杆能够满足图纸的精度要求，否则无法通过“后天”加工进行补偿。

  (1)连杆孔中心距。

  它是影响大小孔不均匀性的主要因素。由于锻件要求的公差范围与连杆加工后要求的公差范围不一致，前者要求的公差较大，后者要求的公差较小。因此，锻造时，中心距必须控制在中位公差内，并保持在总公差的1/2以内，以满足加工后的要求，否则，环带的均匀性将超出公差。

  控制连杆中心距波动范围的关键是控制设备本身的温度，保持模座温度在一个恒定的范围内。此外，应根据不同的锻造环境进行适当的调整，否则只控制锻造温度，在同一套模具和相同的初始锻造温度下，锻造连杆的中心距是不同的。

  连杆非加工面之间的相对位置。

  对于连杆顶部、腹板、螺孔两侧、异形小孔端面等非加工面，单次测量各零件尺寸均在合格范围内。但有的在公差上限，有的在公差下限，容易造成相对位置超出图纸要求的范围。造成这种现象的原因主要与模具设计有关，虽然有资格测量模具这些部分的相对位置。

  但是在锻造过程中，由于各种原因，金属的速度和流向不能完全符合设计者的意愿。模具型腔窄而深，底弧小，过渡不顺畅，容易导致金属流动速度慢，导致锻件未满或勉强满的现象。此外，材料阻挡槽的位置、尺寸、桥的宽度和间隙设计不当，容易导致金属快速流动。这些都是设计上的缺陷，设计者要在实践中反复跟进和讨论，根据实际锻造情况逐步修改模具，以达到预期目的。但要遵循模具设计的原则，即型腔的形状不一定与“反”形完全一致，金属的流速和流向可以改变。

  连杆设计的影响。

  加工后，连杆应根据实际重量分组(一些连杆孔也应分组)，每组的重量应相差规定的克数，并分成规定数量的组。但实际上，锻件加工后的重量控制范围往往达不到给定的重量范围。如果达到这个范围，加工后会超过给定的组数，这将增加大量的锻造成本。主要原因是连杆图纸尺寸和重量不匹配。

  因为大部分连杆图纸不是厂家设计的，而且这些图纸确实存在非加工面轮廓尺寸被限制在上(下)公差内等问题，但加工后连杆的成品重量已经分布在分组表的下(上)极限内。当尺寸和重量参数不允许修改时，锻造重量范围必然会减小。在这种情况下，它们尺寸的上下限只能在加工面自由公差不要求的部位进行微调，使重量范围尽可能趋于装配范围。但加工后达不到组的范围。好的办法是改变设计参数，以符合客观事实。

  结束语

  综上所述，要达到理想的连杆精度，必须从源头抓起，从设计抓起，抓住影响质量的关键环节和关键工序。只有这样，我们才能制造出理想的产品。