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1、会计学1气门气门(qmn)生产工艺材料应用及质量控制生产工艺材料应用及质量控制计划计划第一页，共15页。2一、气门一、气门一、气门一、气门(qmn)(qmn)生产工艺生产工艺生产工艺生产工艺气门气门气门气门(qmn)(qmn)各部位名称各部位名称各部位名称各部位名称第1页/共15页第二页，共15页。3、气门的工作、气门的工作、气门的工作、气门的工作(gngzu)(gngzu)条件条件条件条件气门各部位的工作环境：1、汽油发动机气阀最高温区集中在气阀的头部和颈部（即A，C区）；这些部位要求高的热强度和良好的耐腐蚀性。2、与阀座接触的阀面（B）区是阀的又一个危险区，该区要求抗热腐蚀，热疲劳，热磨损
2、(m sn)等综合性能。阀杆与阀端（D，E）均属热磨损(m sn)区，该区要求优越的减摩和耐磨性能。第2页/共15页第三页，共15页。4气门常见损坏、失效形式：气门常见损坏、失效形式：发动机进排气门是发动机的关键之一。工作时长时间发动机进排气门是发动机的关键之一。工作时长时间处于高温，有害气体腐蚀及反复的冲击载荷作用下，处于高温，有害气体腐蚀及反复的冲击载荷作用下，其工作环境十分恶劣，加之修理装配，使用方面不按其工作环境十分恶劣，加之修理装配，使用方面不按技术规程要求进行，以及气门相关件的质量不合格等技术规程要求进行，以及气门相关件的质量不合格等原因，使得气门失效发生故障。排气门的损坏形式主原
3、因，使得气门失效发生故障。排气门的损坏形式主要是阀面烧损，阀杆干磨和阀杆断裂。要是阀面烧损，阀杆干磨和阀杆断裂。因此这一排气运动尤其为严格因此这一排气运动尤其为严格.其局部最高温度可达其局部最高温度可达800900,800900,气门落座时产生且承载很大的冲击载荷气门落座时产生且承载很大的冲击载荷,对气门来说还要承受废气的高速冲刷对气门来说还要承受废气的高速冲刷,在这样严酷工在这样严酷工作条件作条件(tiojin)(tiojin)下下,气门经常出现变形、腐蚀、烧气门经常出现变形、腐蚀、烧伤伤.气门座的磨损、气门断裂等故障。气门座的磨损、气门断裂等故障。第3页/共15页第四页，共15页。5气门气
4、门(qmn)(qmn)常见损坏、失效的成因：常见损坏、失效的成因：排气门排气门(qmn)(qmn)的损坏形式主要是阀面烧损，阀杆干磨和阀杆断裂。的损坏形式主要是阀面烧损，阀杆干磨和阀杆断裂。阀面烧损：原因：座合面密封不良漏气是引起燃烧的直接(zhji)原因。发动机过热引起的气门变形；更换气门时与气门座面研配不良；气门间隙过小；气门弹簧弹力不足；过多的积碳使气门发卡及在座合面上沉积等都会造成座合面密封不良。气门杆部干磨:原因(yunyn)：1、导管孔与气门间隙过小。2、润滑不良。气门颈部断裂、盘部掉头：特征：气门杆部单边磨损异常磨损，磨合面偏磨、断口，呈明显的疲劳断口。原因：气门落座不正，产生交
5、变弯曲应力引起，主要原因是：1、气门导管与气门杆间隙过大。2、气门座口与气门导管不同心。3、气门座松脱。4、气门间隙过大。5、发动机超速超载，气门温度过高，材料强度下降。6、其他原因使气门受到撞击 第4页/共15页第五页，共15页。63 3、气门设计的基本要求、气门设计的基本要求:原则上有下列考虑原则上有下列考虑:A:A:为了保证有足够的进气量为了保证有足够的进气量,在缸头布置允许的条件在缸头布置允许的条件(tiojin)(tiojin)下下,头部直径应尽可能大些头部直径应尽可能大些,并尽可能减少气体流动阻力并尽可能减少气体流动阻力.B:B:结构简单结构简单,在保证足够强度和刚度的条件在保证足
6、够强度和刚度的条件(tiojin)(tiojin)下下,尽量减轻尽量减轻重量重量.C:C:尽可能降低热负荷尽可能降低热负荷,主要是与汽缸头的设计配合主要是与汽缸头的设计配合,改善散热条件改善散热条件(tiojin).(tiojin).D:D:应选择强度高应选择强度高.耐热、耐腐蚀的材料耐热、耐腐蚀的材料.对排气门的材料要求耐高温对排气门的材料要求耐高温.第5页/共15页第六页，共15页。74.24.24.24.2不同机型气阀钢参考不同机型气阀钢参考不同机型气阀钢参考不同机型气阀钢参考(cnko)(cnko)(cnko)(cnko)原则原则原则原则 （常用常用常用常用可用可用可用可用）类型钢牌号
7、气油机柴油机进排进排马氏体耐热钢SUH1SUH11SUH3奥氏体耐热钢SUH31SUH38SUH35镍基耐热合金Lnconel751Lnconel80/GH80第6页/共15页第七页，共15页。84 4 4 4、气门材料的选用、气门材料的选用、气门材料的选用、气门材料的选用(xunyng)(xunyng)(xunyng)(xunyng)及生产工序及生产工序及生产工序及生产工序4.14.14.14.1世界主要国家气门钢牌号世界主要国家气门钢牌号世界主要国家气门钢牌号世界主要国家气门钢牌号(piho)(piho)(piho)(piho)的介绍的介绍的介绍的介绍各国气门钢牌号各国气门钢牌号各国气门钢
8、牌号各国气门钢牌号(piho)(piho)(piho)(piho)对照表对照表对照表对照表 见下表：见下表：见下表：见下表：中国日本德国USA4Cr9Si2SUH1X45CrSi93HNV34Cr10Si2MoSUH3X40CrSiMo10/8Cr20Si2NiSUH4X80CrNiSi20HNV64Cr14Ni14w2MoSUH31EV9331S425Cr21Mn9Ni4nSUH35X53CrMnNiN219EV82Cr21Ni12MnSiNSUH37EV44Cr18Ni19Si2W/X45CrNiN189/NiCr20TiAlHEV6/Lnconel751NiFe5Cr20NbTiHEV3
9、第7页/共15页第八页，共15页。9镍基耐热合金与奥氏体材料特性应用：镍基耐热合金与奥氏体材料特性应用：镍基耐热合金与奥氏体材料特性应用：镍基耐热合金与奥氏体材料特性应用：1 1 1 1、当气门工作温度不超过、当气门工作温度不超过、当气门工作温度不超过、当气门工作温度不超过760760760760时，可选取用奥氏体耐热钢，因时，可选取用奥氏体耐热钢，因时，可选取用奥氏体耐热钢，因时，可选取用奥氏体耐热钢，因为它的组织在此温度时稳定性比较好，不发生组织转变。为它的组织在此温度时稳定性比较好，不发生组织转变。为它的组织在此温度时稳定性比较好，不发生组织转变。为它的组织在此温度时稳定性比较好，不发生
10、组织转变。在高温下，蠕变过程中不发生组织转变，所以它的蠕变强在高温下，蠕变过程中不发生组织转变，所以它的蠕变强在高温下，蠕变过程中不发生组织转变，所以它的蠕变强在高温下，蠕变过程中不发生组织转变，所以它的蠕变强度和持久强度没有下降，当工作温度超过度和持久强度没有下降，当工作温度超过度和持久强度没有下降，当工作温度超过度和持久强度没有下降，当工作温度超过780-850780-850780-850780-850的时候，的时候，的时候，的时候，它的组织稳定性就会很差，因此奥氏体镍合金钢无论在蠕它的组织稳定性就会很差，因此奥氏体镍合金钢无论在蠕它的组织稳定性就会很差，因此奥氏体镍合金钢无论在蠕它的组织
11、稳定性就会很差，因此奥氏体镍合金钢无论在蠕变强度或持久强度都显示得不足。因此排气门广泛的采用变强度或持久强度都显示得不足。因此排气门广泛的采用变强度或持久强度都显示得不足。因此排气门广泛的采用变强度或持久强度都显示得不足。因此排气门广泛的采用超耐热合金制造，这种材料分钴基和镍基合金两种，它们超耐热合金制造，这种材料分钴基和镍基合金两种，它们超耐热合金制造，这种材料分钴基和镍基合金两种，它们超耐热合金制造，这种材料分钴基和镍基合金两种，它们之间的高温性能差别不大，但钴基合金而言价格之间的高温性能差别不大，但钴基合金而言价格之间的高温性能差别不大，但钴基合金而言价格之间的高温性能差别不大，但钴基合
12、金而言价格(jig)(jig)(jig)(jig)高，高，高，高，对氧化钴，氧化钒耐蚀性能差，一般不采用。而广泛采用对氧化钴，氧化钒耐蚀性能差，一般不采用。而广泛采用对氧化钴，氧化钒耐蚀性能差，一般不采用。而广泛采用对氧化钴，氧化钒耐蚀性能差，一般不采用。而广泛采用镍基合金，如：镍基合金，如：镍基合金，如：镍基合金，如：incinel751,Nimonic80,Nimonic90.incinel751,Nimonic80,Nimonic90.incinel751,Nimonic80,Nimonic90.incinel751,Nimonic80,Nimonic90.2 2 2 2、因此镍基合金有
13、良好的耐热强性，高温性能优于其它的气因此镍基合金有良好的耐热强性，高温性能优于其它的气因此镍基合金有良好的耐热强性，高温性能优于其它的气因此镍基合金有良好的耐热强性，高温性能优于其它的气阀钢，它是目前世界是最高级的气阀钢，广泛的用于高负阀钢，它是目前世界是最高级的气阀钢，广泛的用于高负阀钢，它是目前世界是最高级的气阀钢，广泛的用于高负阀钢，它是目前世界是最高级的气阀钢，广泛的用于高负荷发动机的排气门。荷发动机的排气门。荷发动机的排气门。荷发动机的排气门。第8页/共15页第九页，共15页。10奥氏体奥氏体5Cr21Mn9Ni4n5Cr21Mn9Ni4n金相组织显微金相组织显微(xin wi)(x
14、in wi)放放大倍图大倍图第9页/共15页第十页，共15页。11马氏体马氏体4Cr10Si2Mo4Cr10Si2Mo金相组织显微金相组织显微(xin wi)(xin wi)放大倍图放大倍图第10页/共15页第十一页，共15页。12n n4.24.24.24.2、制造、制造、制造、制造(zhzo)(zhzo)(zhzo)(zhzo)工艺路线工艺路线工艺路线工艺路线n n马氏体型耐热钢（钢棒）（进气门）马氏体型耐热钢（钢棒）（进气门）马氏体型耐热钢（钢棒）（进气门）马氏体型耐热钢（钢棒）（进气门）n n材料：材料：材料：材料：4Cr10Si2Mo 4Cr10Si2Mo 4Cr10Si2Mo 4C
15、r10Si2Mon n棒料来料检验棒料来料检验棒料来料检验棒料来料检验 下料下料下料下料 磨两端面磨两端面磨两端面磨两端面 电镦电镦电镦电镦 锻造成型锻造成型锻造成型锻造成型 调质调质调质调质 抛丸抛丸抛丸抛丸 矫直矫直矫直矫直 校盘校盘校盘校盘 去应力去应力去应力去应力 机加工机加工机加工机加工 小头高频淬火小头高频淬火小头高频淬火小头高频淬火 高温回火高温回火高温回火高温回火 抛丸抛丸抛丸抛丸 磁粉探伤磁粉探伤磁粉探伤磁粉探伤 机精机精机精机精加工加工加工加工 氮化氮化氮化氮化 氮化后滚光氮化后滚光氮化后滚光氮化后滚光 精磨锥面、小端面精磨锥面、小端面精磨锥面、小端面精磨锥面、小端面 n
16、n锥面跳动检测锥面跳动检测锥面跳动检测锥面跳动检测 锥面气密检测锥面气密检测锥面气密检测锥面气密检测 清洗清洗清洗清洗 成品外观检成品外观检成品外观检成品外观检查查查查 包装包装包装包装 入库入库入库入库 出厂检验。出厂检验。出厂检验。出厂检验。第11页/共15页第十二页，共15页。134.24.24.24.2、制造工艺路线、制造工艺路线、制造工艺路线、制造工艺路线奥氏体型耐热钢（钢棒）（排气门）奥氏体型耐热钢（钢棒）（排气门）奥氏体型耐热钢（钢棒）（排气门）奥氏体型耐热钢（钢棒）（排气门）材料：材料：材料：材料：53Cr21Mn9Ni4N53Cr21Mn9Ni4N53Cr21Mn9Ni4N5
17、3Cr21Mn9Ni4N固溶态棒料来料检验固溶态棒料来料检验固溶态棒料来料检验固溶态棒料来料检验 下料下料下料下料 磨两端面磨两端面磨两端面磨两端面 电镦电镦电镦电镦 锻造锻造锻造锻造(dunzo)(dunzo)(dunzo)(dunzo)成型成型成型成型 矫直矫直矫直矫直 校盘校盘校盘校盘 去应去应去应去应力力力力 抛丸抛丸抛丸抛丸 机加工机加工机加工机加工 小头司太利合金处理小头司太利合金处理小头司太利合金处理小头司太利合金处理 机精加工机精加工机精加工机精加工 氮化氮化氮化氮化 氮化后滚光氮化后滚光氮化后滚光氮化后滚光 精磨锥面、精磨锥面、精磨锥面、精磨锥面、小端面小端面小端面小端面 锥
18、面跳动检测锥面跳动检测锥面跳动检测锥面跳动检测 锥面气密检测锥面气密检测锥面气密检测锥面气密检测 清清清清洗洗洗洗 成品外观检查成品外观检查成品外观检查成品外观检查 包装包装包装包装 入库入库入库入库 出厂检出厂检出厂检出厂检验。验。验。验。第12页/共15页第十三页，共15页。145 5 5 5、主要、主要、主要、主要(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)加工设备及检测设备加工设备及检测设备加工设备及检测设备加工设备及检测设备主要加工设备主要检测设备1电镦机1圆度仪2压力机2投影仪3数控车床3粗糙度仪4无心磨4维氏显微硬度计5外圆磨5洛氏硬度计6自动热处理炉6显微镜7N化炉7分析天平8回火炉8拉力试验机9抛丸机9千分尺、带表卡尺、游标卡尺、千分表、百分表第13页/共15页第十四页，共15页。156 6 6 6、质量、质量、质量、质量(zhling)(zhling)(zhling)(zhling)总控制计划总控制计划总控制计划总控制计划（CG125CG125CG125CG125进、排为例）进、排为例）进、排为例）进、排为例）进气门进气门原材料检验原材料检验超声波探伤超声波探伤小端高濒淬火小端高濒淬火精磨盘精磨盘(mpn)(mpn)锥面锥面成品检验成品检验排气门原材料检验堆焊锥面堆焊小端面超声波探伤精磨盘(mpn)锥面成品检验第14页/共15页第十五页，共15页。