JB_T 13719-2019 柴油机 气缸盖热疲劳试验方法.docx

ICS 27.020 J 92 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 JB/T 13719—2019 柴油机 气缸盖热疲劳试验方法 Diesel engines —Thermal fatigue test methods for cylinder heads 2019-08-02发布 2020-04-01 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 1 JB/T 13719—2019 目 次 前言 Ⅱ 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 试验条件 2 5 试验方法 2 5.1 试验原理 2 5.2 试验装置 2 5.3 试验准备 3 5.4 试验规范 4 5.5 试验规范的参数调整 5 5.6 试验步骤 5 5.7 试验数据记录 5 6 试验结果整理 6 6.1 寿命分布规律分析 6 6.2 寿命比较及寿命预测模型 6 7 试验报告 7 图1气缸盖受热区域温度场变化规律 2 图2 电磁感应加热器结构示意图 3 图3热电偶测点分布示意图 3 表1热疲劳试验记录表 5 Ⅱ JB/T 13719—2019 前 言 本标准按照 GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国内燃机标准化技术委员会 (SAC/TC 177)归口。 本标准起草单位：北京理工大学、潍柴动力股份有限公司、上海内燃机研究所、广西玉柴机器股份 有限公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心、昆明理工大学。 本标准主要起草人：张卫正、原彦鹏、王志坚、乔亮亮、黎华文、孟红霞、王潇嵩、于惠、陈国争、 雷基林、吴定勇、陈翠翠、贾德文。 本标准为首次发布。 1 JB/T 13719—2019 柴油机 气缸盖热疲劳试验方法 1 范围 本标准规定了采用电磁感应加热方式的柴油机气缸盖热疲劳试验方法。 本标准适用于气缸直径小于或等于300mm 的柴油机气缸盖(以下简称气缸盖)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2614—2010 镍铬-镍硅热电偶丝 GB/T 10623—2008 金属材料 力学性能试验术语 3 术语和定义 GB/T10623—2008 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 热疲劳 thermal fatigue 由温度场变化引起受热零件内部应力、应变改变而导致的材料损伤以致开裂的现象。 3.2 稳态温度 steady temperature 柴油机工作时，某一稳定工况下受热零件上各点的时间平均温度。 3.3 瞬态温度 transient temperature 在柴油机工作循环(进气一压缩一燃烧一膨胀一排气)中，受热零件上与燃气接触区域的瞬时变化 温度。 3.4 高频温度波幅 high frequency temperature range 柴油机的一个工作循环中，受热零件表面瞬态温度的变化幅值。 3.5 低频热疲劳 low-cycle thermal fatigue 由柴油机起动一工作一停机循环或柴油机负荷大幅度变化引起受热零件稳态温度发生变化，进而引 发的零件材料热疲劳失效的现象。 3.6 高频热疲劳 high-cycle thermal fatigue 由柴油机工作循环引起受热零件表面瞬态温度发生高频的变动，进而引发的零件材料热疲劳失效的 现象。 3.7 热疲劳寿命 thermal fatigue lifetime 柴油机受热零件达到热疲劳失效判据时所对应的实际循环数。 2 JB/T 13719—2019 4 试验条件 试验环境的相对湿度不应高于70%。环境中不应有其他能够造成气缸盖温度变化的热辐射和电磁 波辐射干扰的影响因素存在。 5 试验方法 5.1 试验原理 5.1.1 采用高频电磁感应加热和强制气冷的方法对气缸盖进行快速加热和冷却，使气缸盖的工作受热 区域产生试验所要求的温度场变化。 5.1.2 热疲劳试验中，气缸盖受热区域的温度变化规律如图1所示，气缸盖经历加热一保温一冷却过程 完成一个热疲劳循环，模拟在柴油机工作中的起动一工作一停机的低频热疲劳循环过程。 图1 气缸盖受热区域温度场变化规律 5.1.3 气缸盖的热疲劳试验不考虑机械负荷的影响，气缸盖在热载荷作用下由结构的自约束产生热 应力。 5.1.4 气缸盖在正常工作状态下会因工作循环而产生高频的温度变化，通过对气缸盖关键区域(火力 面气门鼻梁区)