管奇贤 董碧瑾 杨亚宾 蔺桂成

摘要：涡轮增压器处在高温、高压和高速运转的复杂工作状态下，承受着较高的瞬态热负荷，对制造的材料、零部件的结构及加工技术等都有较高的要求。由于汽油机排气温度很高，随着不同工况的变化，涡壳通常在400～900 ℃高温交变热负荷下工作[1]，高温、快速、大范围的温变工况致使热应力引起的涡壳开裂成为增压器常见的失效现象。采用计算机辅助工程（CAE）分析计算、材料耐温分析、微观组织质量评价与台架试验边界等方法，对涡壳开裂问题进行探讨，增加在新产品开发及试制过程中处理及改善此类问题的经验，从而减少产品开发的成本，缩短开发周期，对提升发动机的可靠性及耐久性具有重要意义。

关键词：涡轮增压器;开裂;D5S材料

0 前言

涡轮增压技术可有效提高发动机升功率及燃油经济性，特别是有助于满足日益严格的车辆排放标准法规，从而成为了汽车技术的焦点。本文通过对某机型涡轮增压器涡壳开裂失效案例进行研究，对其失效机理开展分析，从而制定改进措施，并进行了效果验证。

1 涡轮增压器涡壳开裂失效现象

涡轮增压器在发动机台架耐久试验过程中经常会发生涡壳开裂现象。在本案例中，发动机在完成400 h冷热冲击试验后，研究人员发现废气阀座附近存在贯穿裂纹，开裂情况见图1。

研究人员通过对涡壳开裂部位断面的SEM分析，得出开裂主要原因为热应力。

2 增压器涡壳开裂失效原因分析