发动机气门盘部变形分析.pdf

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1、内燃机与配件2011年第5期发动机气门盘部变形分析DeformationAnalysisofEngineValvePlate肖学林(济南沃德汽车零部件有限公司)[摘要]针对某发动机变形失效气门，通过尺寸测量、硬度检测及察看金相组织，分析该气门变形的原因。(关键词]气门变形硬度金相1刖昌根据顾客反馈：某型号出租车在12万公里维修时发现1支进气门盘锥面磨损严重．经过与未装机气门对比，发现该进气门盘部变形严重，表面已经处理过。盘锥面有研磨的痕迹，其它外观没有异常。如图l所示。2相关尺寸及盘部轮廓测量2．1对该气门外观尺寸测量结果如下序号尺寸项目图纸要求检测结果超差备注l盘外圆直径西39．5i-

2、0．1538．65—38．7一O．7～0．652锥面高度1．95+0．151．49一1．52-0_3l加．283盘厚3．23±0．23．40O4盘背角190±lo25055’+5055’5圆弧RRlO±O．59．8O校准线至689．9±o．191．2+1．2杆端校准线至786．45±-0．1587．7+1．I槽中心8杆径毋6．98a珊076．9820盘锥面45。20’±锥面破坏9角度10’无法检测10底窝深度3．23±o．34．450．92注：由于量锥面屠损．舅■矗准已硬环。锥面再厦、较准线至■中心、至杆端长度所测数据仅供参考。2．2盘部轮廓检测气门盘部端面轮廓检测结果见图2。从轮廓图上

3、可以看出．气门盘部变形比较严重，盘端面垂直方向变形量0．23—0．28mm。圈2气门盘邵端面轮廓检翻情况3盘锥面硬度及金相检测该型号气门结构为整体形式，材料为X45Cr-Si93．热处理方式为淬火、回火，机加工后盘锥面高频淬火处理。3．1杆部硬度：要求：30～40HRC。实测：33HRC，35HRC。3．2盘锥面硬度：要求：500HVmin。第一截面(图3左侧)实测：587HVo丘(54．7HRC)，599HVo匣(55．2HRC)。圈3盘部试样(两个截面夹角90度)第二截面(图三右侧)从盘外圆到心部检测结果依次为：393HVoL2(40HRC)，305HVoL2(30．5HRC)，34

4、3HVo立(34．5HRC)，462HVo_2(46．1HRC)，414HV心肖学林：发动机气门盘部变形分析81(42HRC)，348HVo．2(35HRC)，343HVo．24材料成份检测(34．5HRC)，材料为X45CrSi93，用光谱仪检测结果如下：356HV∞(36HRC)，326HVn2(33HRC)。圈4盈邪硬厦IHRC)盘部心部硬度326～356HVn2(33～36HRC)，与杆部硬度一致。第二截面盘锥面硬度305～462HVo口(30．5—46．1HRC)，低于500HVmin的要求。3．3盘锥面金相组织(400X)：第一截面(图5)金相组织为回火马氏体。第二截面(图6

5、)金相组织为回火索氏体。圈5第一截面圈6第二截面元素CSiMnPSCrMo8．帆标准o．40^町502．70—v3．30≤0．80≤0．040≤0．030lo．oo实测0．4082．920．1550．020．0048．6成份符合要求。5分析及结论5．1该进气门盘部严重变形：盘端面垂直方向变形0．23—0．28mm，盘端底窝变深至少0．92ram，盘背角变大至少5。55’。5-2从第一截面盘锥面硬度和金相来看，盘锥面装机前为淬火状态，满足图纸锥面淬火的要求。5．3第二截面盘锥面硬度降低，金相组织与第一截面有了变化，说明此处气门盘锥面在工作时承受了异常高温，且该进气门工作时落座或旋转不良，造

6、成此处盘锥面密封不严、漏气，使此处盘锥面附近的硬度降低，在落座力的冲击下，造成气门盘部变形。参考文献[1】JB／T6012—2005(内燃机进排气门技术条件》。【2】GB／T230．1—2004《金属洛氏硬度试验方法》。【3】GB／T4340．1-2009《金属材料维氏硬度试验方法》。招聘启事江苏兄弟活塞有限公司是中国兄弟控股集团下属子公司。公司专业生产各种发动机铝活塞，现有员工700余人，其中T程技术人员50余人，拥有16条专业生产各种高、中、低档活塞生产线，各种检测设备齐全，体系运行正常，2010年年产活塞400余万只。2009年，兄弟活塞公司由集团公司总部～浙江省永康市迁往苏北明星

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