第四章 交流与研讨.ppt

第四章  交流与研讨 本公司工程技术人员深入实际，进行学习和调查研究，总结几年来气门生产加工实践经验的点滴知识，与宗申集团发动机专家和教授以及学者进行交流。 我们想做到主观与客观统一，理论与实际统一。但是，由于我们水平有限，深入实际还很不够，往往力不从心，其中必有不少缺点和错误，诚恳地希望专家和教授以及学者提出宝贵意见，以及热情帮助和支持。 在生产斗争和科学实际的范围内，人类总是不断发展的，自然界也总是不断发展的，永远不停止在一个水平上，因此，人类总是不断总结经验，有所发现，有所创造，有所前进！ 以下为本公司工程技术人员与宗申集团专家学者们研讨有关问题：设计与制造一个新的机器零件选用及评定材料时，时常需要考虑以下几个方面的问题： 从发动机设计观点：本人提出气门在服役过程中不可避免产生微振磨损问题，作为与各位专家及学者进行交流问题之一。 实现气门关闭运动，是通过发动机配气系统完成，配气机构传动件的往复运动。使气门弹簧产生交变负荷力，及其凸轮的谐振运动。又会激起气门弹簧颤振（振动），并且弹簧应力振幅增加。导致气门反跳。因此设计考虑了很多措施，但是发动机高速之下，气门锥面微振动侵蚀磨损现象是存在的，除此，排气门关闭时，与座圈接触产生冲击应力，产生冲击微振疲劳过程。 由于排气门的锥面按设计要求圆跳动为0.02mm控制，而缸头座圈锥面圆跳动为0.05mm.因此关于微振侵蚀问题涉及下列几个因素，进行研究。 1 微振两个表面之间有关运动的速度。 2 微振离合表面之间压力分布和大小。 3 应力状态包括大小，方向及其与微振表面部位相关变动。 4 微振频率大小。 5 形成微振部件的物质材料包括表面状态。 6 在微振时，两构件之间相关运动的振动频率。 7 在微振时，两个表面部位的温度。 8 微振时，表面之间周围大气环境，即环境条件。 研究微振侵蚀及微振疲劳及其微振磨损，专家及科学工作者们总结微振现象模型及实验结果如图所示： 因此得出结论，“水滴石穿”实质是一个微振侵蚀现象。 二 关于司太立合金抗磨性能探讨 用于内燃机排气门锥面堆焊的是司太立合金，由于该合金具有极好的耐磨损性能，抗高温耐腐蚀，而气蚀性也极佳，因此JB/T6012—2005《内燃机进排气门技术条件》标准及其QC/T469—2002《汽车发动机气门技术条件》标准规定推荐的牌号，以及上述介绍司太立合金性能资料可知。 支承性能 司太立合金在常温下和高温下具有特别好的抗摩擦和抗咬合性能，它们能保持较高的光亮度，摩擦系数较低，在0.11---0.15之间，这要取决于司太立合金和与相对摩擦合金各自表面光洁度。在与较软的黑色金属材料摩擦时，司太立合金可能会产生伤痕，但与某些有色金属能很好的相配合。 司太立合金特别好的抗擦伤向抗咬合的性能在用作阀门和气门的密封面时异常优越。 因此气门锥面加工的粗糙度为0.63um,因此我公司工程技术人员，观察缸头座圈粗糙度不高，有 显加工刀痕，考虑到相关表面粗糙度之间不匹配，对气门锥面磨损因素之一，因此要求建立有良好摩擦付之间的配合关系。 另外考虑到司太立合金与较软黑色金属材料摩擦时，如：高温下缸头座材料硬度下降(红硬性差)。司太立合金高温下硬度保持HV800不变。 Co02基合金焊层送国家材料测试中心，作力学性能，高温硬度（金属真空高温维氏硬度）试验结果如下： Co02基合金高温硬度试验条件 1 试验过程中真空度不低于1.4×106Pa, 2 试验力保持时间60s。 钴金粉 800℃高温硬度 HV=407 （换算为HRC=43 HRA=72 700℃高温硬度 HV=436 (换算为HRC=46 HRA=73) 600℃高温硬度 HV=447 (换算为HRC=47 HRA=77) 有关厂提供铁基粉末冶金座圈材料化学成分及性能如下: 缸座圈材料: 进气门 C Gr Ni Co Mo Cu 其它 Fe 0.8/0.9 2.0/3.0 0.8/1.2 3.0/4.0 0.6/0.8 1.0/2 ≤ 1 余量 密度 6.5~~7.0g/cm3 室温硬度 HRA=89~~100(=HRC18~~24) σb≥558MPa 排气门 C Gr Ni Co Mo Cu 其它 Fe 0.8~1.4 3.0~5.5 1.0~2.0 5.0~7