氣門簧的回火與噴丸處理工藝

1、氣門簧的回火與噴丸處理工藝山東聯(lián)美汽車彈貴何限公司劉翠玲北京航空材料研究所王仁智摘 要 介紹回火溫度和咲丸匸藝及材質(zhì)的變化對氣門贊殘余應(yīng)力的彫響 以及要達(dá)到需要 的殘余應(yīng)力所釆取的描施.關(guān)權(quán)詞殘余應(yīng)力冋火噴丸機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights re

2、served, 隨著浪車匸業(yè)的迅獨(dú)發(fā)展對氣門贊承載能力 的耍求口益用高。為此目前大都采用高純度高強(qiáng) 度鋼絲制造氣門彈費(fèi) 油淬火冋火、系列鋼絲經(jīng)冷卷制成.熱處理和噴九處理工藝對氣門贊的疲勞性能 貝仃至關(guān)匝要的影響。冷卷厲的回火處理主要仃兩 個作用一使氣門簧內(nèi)側(cè)表而的殘余拉用力得以松 弛為后纟£噴丸處理引入更高的殘余壓應(yīng)力作準(zhǔn) 備一便彈費(fèi)的塑性性能得以回復(fù)。因?yàn)闅忾T贊內(nèi) 側(cè)表面受力命r外側(cè)衣面 所以噴九匚藝.妥應(yīng)向 彈簧內(nèi)側(cè)表而引入殘余壓w力.徳國大眾公司的 （門贊內(nèi)應(yīng)力檢盜標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氣門彈簧經(jīng)唳丸處理后內(nèi)側(cè)農(nóng)面不同深度上與鋼線軸向成。方向的殘余應(yīng)力耍求如F外衷而 u 的殘余壓應(yīng)力 O N

3、次表面 u 的最大殘余用應(yīng)力 o MU深處的殘余壓應(yīng)力 o N本課題需解決以下技術(shù)問題、氣門簧的現(xiàn)行生產(chǎn)工藝流程 冋火、噴丸 零對氣門贊殘余應(yīng)力場的影響。、采用何種回火與9丸工藝可使氣門彈簧內(nèi) 側(cè)衣而獲得徳國人眾公可規(guī)定的殘余應(yīng)力分布.一、氣門簧材料與試驗(yàn)方法氣門熒材料采用油淬火回火鋼線制成其化學(xué)成分列入衷機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic

4、Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 表材料的化淫成分w鋼絲抗拉強(qiáng)度o。-c水冷一分選.氣門熒的現(xiàn)行生產(chǎn)工藝流程如卜.繞熒一回火試驗(yàn)用熒的參數(shù)列入衣C一密簧一噴丸一熱強(qiáng)壓表 氣門簧參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值參數(shù)名稱參數(shù)值鋼絲直徑©總幗數(shù)自由高度冇效圏數(shù)中徑旋繞比域大切應(yīng)力C圮小切應(yīng)力T經(jīng)驗(yàn)交流現(xiàn)行生產(chǎn)采用的噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)列入衷進(jìn)行噴丸處理。彈丸運(yùn)動速度恒泄只能通過改變在從德國進(jìn)口的通過式噴丸機(jī)型號上彈丸的尺寸和硬度來獲得不同的噴丸強(qiáng)度.農(nóng)啖丸強(qiáng)化I藝參數(shù)彈丸噴丸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)r（徑便度運(yùn)動速度機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit&

5、#169; 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 為獲得徳國大眾公司規(guī)定的最低殘余應(yīng)力場 本試驗(yàn)?zāi)軌虿捎玫淖兓侄螢槔渚砗蟮腎叫火溫度 和試驗(yàn)不同的噴丸強(qiáng)度及更換材質(zhì)。在口本理學(xué)電機(jī)型 射線應(yīng)力儀上測定歿余應(yīng)力0根據(jù)譜線和。法測量和計(jì)算殘余應(yīng)力同時測定射線。入射角下的

6、 譜線半高寬 B入射光欄直徑為。二、氣門費(fèi)的受力分析氣門簧的工作應(yīng)力分析氣門費(fèi)以及絕大多數(shù)的岡柱螺旋用縮彈費(fèi)服 役屮所承受的脈動拉伸載荷比內(nèi)側(cè)表面I:的切應(yīng) 力T爲(wèi)于外側(cè)表面的切應(yīng)力T 因此服役中彈 贊的斷裂失效絕大多數(shù)情況卜起裂J：內(nèi)側(cè)農(nóng)而從 疲勞壽命 發(fā)生的氣門費(fèi)的失效分析結(jié)果折 111斷I與鋼線軸線成。的橢鬪形貌其斷裂性 質(zhì)均屬疲勞斷裂。氣門貴的冷卷殘余應(yīng)力分析冷卷使鋼線外側(cè)表ilii承受拉伸塑性變形使內(nèi) 側(cè)農(nóng)囪承受壓縮塑性變形彈贊彼切斷卸錢后由 彈性形變的回復(fù) 使外側(cè)農(nóng)面引入與鋼絲軸線平 行的殘余壓應(yīng)力內(nèi)側(cè)農(nóng)而引入與鋼絲軸線平行的 殘余拉應(yīng)力此外通常外側(cè)表面的殘余應(yīng)力絕對 值高十內(nèi)側(cè)表

7、面殘余應(yīng)力絕對值.所以發(fā)生疲勞斷 裂失效的而是打橫截面成。夾角的桶圓截面。氣門費(fèi)的噴丸殘余應(yīng)力分析徳國大眾公司的仁門簧內(nèi)應(yīng)力檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定的是。橢岡截面的殘余應(yīng)力場。以捷 達(dá)氣門內(nèi)贊</> 的鋼絲為例橢岡截面氏、短 軸的氏度分別為和。三、氣門費(fèi)的歿余應(yīng)力測定結(jié)果與討論 氣門簧內(nèi)側(cè)不同深度的殘余應(yīng)力如表殘余應(yīng)力松弛隨冋火溫度升高而加劇.機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-

8、2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 繞熒、回火工藝不同深度的殘余應(yīng)力UP繞熒繞簧-C回火繞燙r回火機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All righ

9、ts reserved, 回火處理的上耍H的圧訓(xùn)整鋼絲的組織結(jié)構(gòu)以 獲得更高的綜介力學(xué)性能另-作用是降低冷卷引 入內(nèi)側(cè)殘余拉應(yīng)力以冇利于后續(xù)噴丸引入更高的 殘余樂血力。但是溫度過低如低于 BC 內(nèi)側(cè) 殘余應(yīng)力得不到大幅度松弛 溫度過高 如高J r 導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度降低負(fù)荷降低.噴丸引入各種冋火溫度。方向的殘余應(yīng) 力如表機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Acade

10、mic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 回火、吻丸、熱強(qiáng)fli工藝不同深度的殘余應(yīng)力U繞簧C冋火熱強(qiáng)壓繞簧C冋火熱強(qiáng)斥繞熒-C回火熱強(qiáng)壓不同的噴丸強(qiáng)度對殘余應(yīng)力的影響 如表 材質(zhì)一次噴丸與聘次噴丸工藝不同深度的殘余應(yīng)力UU一次噴丸.他國噴九機(jī)、<!> 徳田訓(xùn)九第一次黃國噴丸機(jī).© 徳國鋼丸、電淤、轉(zhuǎn)速第二次徑國噴丸機(jī)、 德國倒丸、材質(zhì)購次噴丸、4> 律國鋼丸、機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic

11、Publishing House. All rights reserved, 根據(jù)以上所獲得的試驗(yàn)結(jié)果可得出以F結(jié) 論回火溫度 °C最為介適。兩次噴丸好于一次噴丸的效果 噴丸強(qiáng) 度鼻u時應(yīng)力增大但內(nèi)表面應(yīng)力減少。比更容易達(dá)到要求的內(nèi)應(yīng)力。四、結(jié)論繞贊引入氣門熒內(nèi)側(cè)殘余拉應(yīng)力 回火使 歿余拉何力發(fā)生松弛噴丸使內(nèi)側(cè)表面引入殘余爪 應(yīng)力?，F(xiàn)在的回火、噴丸工藝參數(shù)引入氣門簧內(nèi) 側(cè)桶圖截而的殘余用應(yīng)力場塞本接近但未達(dá)到徳 國人眾公訶規(guī)宦的殘余應(yīng)力場。通過增人鋼丸直 徑、提高鋼丸硬度、提高鋼丸速度等途徑 提高噴 丸強(qiáng)度.采用的材料更容易達(dá)到徳國大眾公司規(guī)定的殘余應(yīng)力場。材料的化學(xué)成分見表.機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 機(jī)橄匸業(yè)標(biāo)爪化9廣fit© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing Hou