氣門生產(chǎn)工藝材料應用及質(zhì)量控制計劃PPT課件

1、1一、氣門生產(chǎn)工藝一、氣門生產(chǎn)工藝氣門各部位名稱氣門各部位名稱1 （ 盤 部 ）2 （ 頸 部 ）3 （ 桿 部 ）4（ 鎖 夾 部 ）5 （ 桿 端 部 ）6 （ 桿 端 面 ）7（ 盤 錐 面 ）9（ 盤 端 面 ）10（盤外圓）11（基準徑）8 （ 盤 外 圓 厚 ）第1頁/共15頁2、氣門的工作條件、氣門的工作條件ABD硬化部分尾部C排氣沖擊頂部V-8轎車3500r/minV-8貨車4000r/min710712710682638613593593583721732710771782796810840796780771743763757738704704727738743757 761

2、771681638613613638602810796782E660613氣門各部位的工作環(huán)境：1、汽油發(fā)動機氣閥最高溫區(qū)集中在氣閥的頭部和頸部（即A ，C區(qū)）；這些部位要求高的熱強度和良好的耐腐蝕性。2、與閥座接觸的閥面（B）區(qū)是閥的又一個危險區(qū)，該區(qū)要求抗熱腐蝕，熱疲勞，熱磨損等綜合性能。 閥桿與閥端（D，E）均屬熱磨損區(qū)，該區(qū)要求優(yōu)越的減摩和耐磨性能。第2頁/共15頁3氣門常見損壞、失效形式：發(fā)動機進排氣門是發(fā)動機的關(guān)鍵之一。工作時長時間處于高溫，有害氣體腐蝕及反復的沖擊載荷作用下，其工作環(huán)境十分惡劣，加之修理裝配，使用方面不按技術(shù)規(guī)程要求進行，以及氣門相關(guān)件的質(zhì)量不合格等原因，使得氣門

3、失效發(fā)生故障。排氣門的損壞形式主要是閥面燒損，閥桿干磨和閥桿斷裂。因此這一排氣運動尤其為嚴格.其局部最高溫度可達800900,氣門落座時產(chǎn)生且承載很大的沖擊載荷,對氣門來說還要承受廢氣的高速沖刷,在這樣嚴酷工作條件下,氣門經(jīng)常出現(xiàn)變形、腐蝕、燒傷.氣門座的磨損、氣門斷裂等故障。第3頁/共15頁4氣門常見損壞、失效的成因：排氣門的損壞形式主要是閥面燒損，閥桿干磨和閥桿斷裂。 閥面燒損：原因：座合面密封不良漏氣是引起燃燒的直接原因。發(fā)動機過熱引起的氣門變形；更換氣門時與氣門座面研配不良；氣門間隙過??；氣門彈簧彈力不足；過多的積碳使氣門發(fā)卡及在座合面上沉積等都會造成座合面密封不良。 氣門桿部干磨:原

4、因：1、導管孔與氣門間隙過小。 2、潤滑不良。 氣門頸部斷裂、盤部掉頭：特征：氣門桿部單邊磨損異常磨損，磨合面偏磨、斷口，呈明顯的疲勞斷口。原因：氣門落座不正，產(chǎn)生交變彎曲應力引起，主要原因是：1、氣門導管與氣門桿間隙過大。2、氣門座口與氣門導管不同心。3、氣門座松脫。4、氣門間隙過大。5、發(fā)動機超速超載，氣門溫度過高，材料強度下降。6、其他原因使氣門受到撞擊 第4頁/共15頁53、氣門設(shè)計的基本要求: 原則上有下列考慮: A: 為了保證有足夠的進氣量,在缸頭布置允許的條件下,頭部直徑應盡可能大些,并盡可能減少氣體流動阻力. B: 結(jié)構(gòu)簡單,在保證足夠強度和剛度的條件下,盡量減輕重量. C:

5、盡可能降低熱負荷,主要是與汽缸頭的設(shè)計配合,改善散熱條件. D: 應選擇強度高.耐熱、耐腐蝕的材料.對排氣門的材料要求耐高溫.第5頁/共15頁64.24.2不同機型氣閥鋼參考原則不同機型氣閥鋼參考原則 （ 常用可用）常用可用）類型鋼牌號氣油機柴油機進排進排馬氏體耐熱鋼SUH1SUH11SUH3奧氏體耐熱鋼SUH31SUH38SUH35鎳基耐熱合金Lnconel751Lnconel80/GH80第6頁/共15頁74 4、氣門材料的選用及生產(chǎn)工序、氣門材料的選用及生產(chǎn)工序4.14.1世界主要國家氣門鋼牌號的介紹世界主要國家氣門鋼牌號的介紹各國氣門鋼牌號對照表各國氣門鋼牌號對照表 見下表：見下表：中

6、國日本德國USA4Cr9Si2SUH1X45CrSi93HNV34Cr10Si2MoSUH3X40CrSiMo10/8Cr20Si2NiSUH4X80CrNiSi20HNV64Cr14Ni14w2MoSUH31EV9331S425Cr21Mn9Ni4nSUH35X53CrMnNiN219EV82Cr21Ni12MnSiNSUH37EV44Cr18Ni19Si2W/X45CrNiN189/NiCr20TiAlHEV6/Lnconel751NiFe5Cr20NbTiHEV3第7頁/共15頁8鎳基耐熱合金鎳基耐熱合金與奧氏體材料特性應用：1、當氣門工作溫度不超過760時，可選取用奧氏體耐熱鋼，因為它

7、的組織在此溫度時穩(wěn)定性比較好，不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。在高溫下，蠕變過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，所以它的蠕變強度和持久強度沒有下降，當工作溫度超過780-850的時候，它的組織穩(wěn)定性就會很差，因此奧氏體鎳合金鋼無論在蠕變強度或持久強度都顯示得不足。因此排氣門廣泛的采用超耐熱合金制造，這種材料分鈷基和鎳基合金兩種，它們之間的高溫性能差別不大，但鈷基合金而言價格高，對氧化鈷，氧化釩耐蝕性能差，一般不采用。而廣泛采用鎳基合金，如：incinel751,Nimonic80, Nimonic90.2、 因此鎳基合金有良好的耐熱強性，高溫性能優(yōu)于其它的氣閥鋼，它是目前世界是最高級的氣閥鋼，廣泛的用于高負荷發(fā)動機的排氣門

8、。第8頁/共15頁9奧氏體奧氏體5Cr21Mn9Ni4n5Cr21Mn9Ni4n金相組織顯微放大倍圖金相組織顯微放大倍圖第9頁/共15頁10馬氏體馬氏體4Cr10Si2Mo4Cr10Si2Mo金相組織顯微放大倍圖金相組織顯微放大倍圖第10頁/共15頁11 4.24.2、制造工藝路線、制造工藝路線 馬氏體型耐熱鋼（鋼棒）（進氣門）馬氏體型耐熱鋼（鋼棒）（進氣門） 材料：材料： 4Cr10Si2Mo4Cr10Si2Mo 棒料來料檢驗 下料 磨兩端面 電鐓 鍛造成型 調(diào)質(zhì) 拋丸 矯直 校盤 去應力 機加工 小頭高頻淬火 高溫回火 拋丸 磁粉探傷 機精加工 氮化 氮化后滾光 精磨錐面、小端面 錐面跳動

9、檢測 錐面氣密檢測 清洗 成品外觀檢查 包裝 入庫 出廠檢驗。第11頁/共15頁124.24.2、制造工藝路線、制造工藝路線奧氏體型耐熱鋼（鋼棒）（排氣門）奧氏體型耐熱鋼（鋼棒）（排氣門） 材料：材料：53Cr21Mn9Ni4N53Cr21Mn9Ni4N 固溶態(tài)棒料來料檢驗 下料 磨兩端面 電鐓 鍛造成型 矯直 校盤 去應力 拋丸 機加工 小頭司太利合金處理 機精加工 氮化 氮化后滾光 精磨錐面、小端面 錐面跳動檢測 錐面氣密檢測 清洗 成品外觀檢查 包裝 入庫 出廠檢驗。第12頁/共15頁135 5、主要加工設(shè)備及檢測設(shè)備、主要加工設(shè)備及檢測設(shè)備主要加工設(shè)備主要檢測設(shè)備1電鐓機1圓度儀2壓力機2投影儀3數(shù)控車床3粗糙度儀4無心磨4維氏顯微硬度計5外圓磨5洛氏硬度計6自動熱處理爐6顯微鏡7N化爐7分析天平8回火爐8拉力試驗機9拋丸機9千分尺、帶表卡尺、游標卡尺、千分表、百分表第13