1、論大功率柴油機(jī)氣閥制造工藝及影響運(yùn)用壽命的要素何才田上海高斯通船舶配件總經(jīng)理目 錄 1. 前言 2. 資料與工藝 3. 提高氣閥運(yùn)用壽命的途徑 4. 終了語1. 前 言氣閥是柴油機(jī)關(guān)鍵零件之一，運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境極為惡劣，長期接受高溫、高壓、廢氣腐蝕、交變應(yīng)力和頻繁沖擊等各種負(fù)荷，其質(zhì)量和可靠性直接影響整臺柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性 隨著船用柴油機(jī)各項技術(shù)目的的提高以及石油資源的日趨緊張，船用柴油機(jī)運(yùn)用低價重油已成為普遍景象，使得氣閥的運(yùn)用環(huán)境進(jìn)一步惡化，這對氣閥，特別是排氣閥的質(zhì)量和可靠性提出了更高的要求，也對運(yùn)用者正確有效地實施柴油機(jī)各種參數(shù)的調(diào)整和保養(yǎng)，盡能夠地改善氣閥運(yùn)用環(huán)境提出了更高的要求 結(jié)合本人多

2、年對氣閥的研討實際，在提高氣閥制造工藝程度與改善運(yùn)用環(huán)境方面談一點看法，供大家參考馬氏體耐熱不銹鋼奧氏體耐熱不銹鋼鎳鉻合金鋼合理選用氣閥資料及先進(jìn)的消費(fèi)工藝是質(zhì)量保證的關(guān)鍵工 藝2.資料和工藝韌性大幅度添加，大大提高氣門性能，根天性滿足目前一切中速柴油機(jī)運(yùn)用要求 硬度由原來HRC47左右提高到HRC55左右 合金層晶粒度由原來的7-8級提高到11-12級 馬氏體耐熱不銹鋼4Cr10Si2Mo 和 4Cr9Si2等資料是比較適宜的氣閥母材，經(jīng)濟(jì)性好，耐高溫暖抗疲勞強(qiáng)度不如鎳鉻合金鋼Ni80堆焊耐熱合金的物理性能較差，再加上堆焊工藝落后，往往使氣閥密封面產(chǎn)生很多缺陷 真空熔焊加高溫軋制硬化工藝從根

3、本上處理了一切缺陷奧氏體耐熱不銹鋼目前國內(nèi)在大功率中速柴油機(jī)上常用的主要有23-8N,21-12N,4Cr14Ni14W2Mo4等，密封面需求堆焊鈷基或鎳基合金奧氏體耐熱不銹鋼也是適宜的氣閥母材，耐高溫暖腐蝕性能優(yōu)于馬氏體耐熱不銹鋼 資料焊接性能好鈷基合金鎳基合金恣意選擇密封面堆焊合金因各項合金成分接近Ni80,經(jīng)過軋制硬化后，各項性能目的優(yōu)于Ni80資料氣閥。耐高溫性能也優(yōu)于鈷基合金奧氏體耐熱不銹鋼添加一切二沖程柴油機(jī)大修間隔時間50%基于耐久堆焊合金，經(jīng)過獲得專利的焊接、軋制、和熱處置硬化防止氣閥密封面串漏和裂痕的產(chǎn)生，提高性能優(yōu)于其它任何同類產(chǎn)品，已在二沖程柴油機(jī)上全面推行運(yùn)用堆焊合金層

4、在硬度上比Alloy50外表高20%，比Stellite外表堆焊或Ni80高50%，到達(dá)HV600MAN柴油機(jī)公司引見DuraSpindle新型排氣閥 SNCrW也是奧氏體不銹鋼，是MAN低速機(jī)氣閥公用資料，堆焊軋制硬化工藝關(guān)鍵技術(shù)突破，密封面改用鎳基合金堆焊鎳鉻合金鋼鎳鉻合金鋼NiMoNiC80是目前耐高溫最好的資料之一，適用于各種高中低速柴油機(jī)。優(yōu)點：該高溫環(huán)境下抗疲勞強(qiáng)度提高。缺陷：絕對硬度值比較低、價錢昂貴較多中速運(yùn)用重油柴油機(jī)為保證可靠性運(yùn)用Ni80做閥盤資料，閥桿采用其它資料，桿身與閥盤經(jīng)過摩擦焊接工藝結(jié)合產(chǎn)生摩擦焊接可靠性問題，添加了摩擦焊接本錢新工藝氣閥耐高溫、耐磨等性能優(yōu)于N

5、i80資料氣閥。Ni80氣閥制造本錢高，質(zhì)量也不占優(yōu)勢，漸漸被取代工藝使R處的外表粗糙度提高到Ra0.4，外表硬度從原來的HV260-300提高到HV450-500 閥面堆焊和軋制硬化工藝閥盤底平面及頸部R處仿形壓制工藝提高R處防積碳才干，加強(qiáng)氣閥抗疲勞強(qiáng)度和機(jī)械性能，氣閥運(yùn)轉(zhuǎn)更平安、可靠符合DuraSpindle排氣閥性能，以SNCrW為母材、密封面為鎳基合金，壽命長、低本錢、適宜批量消費(fèi)經(jīng)上海資料研討所資料檢測中心檢測和實踐運(yùn)用，各項目的優(yōu)于國際同類產(chǎn)品我公司多項自行研發(fā)新工藝消費(fèi)的氣閥，已在用戶全面裝機(jī)運(yùn)用，效果顯著。上述自主創(chuàng)新工藝和相關(guān)設(shè)備被授予多項發(fā)明和適用新型專利。頸部滾壓氣閥運(yùn)

6、用實驗-寧波海運(yùn) 滾壓VS未滾壓氣閥與氣閥座密封面角度的匹配排氣閥和氣閥座硬度的合理搭配氣閥轉(zhuǎn)閥器的及時檢查和維護(hù)防止排氣閥座的松動排氣閥錐度與閥盤外圓過度圓角處置柴油機(jī)供油正時的正確控制注重光滑油質(zhì)量對氣閥的影響作用氣閥間隙的正確調(diào)整3.提高氣閥運(yùn)用壽命的途徑氣缸蓋冷卻系統(tǒng)和流道的及時清潔氣閥與氣閥座密封面角度的匹配綜合國內(nèi)各大柴油機(jī)制造公司的產(chǎn)品，結(jié)合我公司長期消費(fèi)和運(yùn)用的結(jié)果證明：比較理想的配合角度應(yīng)該在15 30之間圖上所示為低速機(jī)配合角度，中速機(jī)與此相反排氣閥錐面與閥盤外圓過度圓角處置提高耐高溫抗沖擊才干減少排氣阻力，使排氣更流暢有利于降低排氣溫度，減少積碳排氣閥與排氣閥座密封面硬度

7、搭配因不同柴油機(jī)而不同排氣閥和氣閥座硬度的合理搭配 燃用輕油的，氣閥硬度比氣閥座高出HRC6-8 高目的柴油機(jī)并燃用重油的，高出HRC10-15 非堆焊合金排氣閥座可適當(dāng)提高密封面硬度，最好在HRC55以上隨著柴油機(jī)性能提高，燃油質(zhì)量下降，柴油機(jī)制造企業(yè)針對氣缸蓋、排氣閥座的冷卻采取了措施，冷卻效果較好，但排氣閥冷卻沒有得到改善，排氣閥與閥座硬度差距拉大建議：采用經(jīng)過軋制硬化處置的氣閥；選用同一廠家生的的氣閥和閥座，配套運(yùn)用柴油機(jī)供油正時的正確控制熄滅不充分，積碳嚴(yán)重，缸內(nèi)溫度升高，氣閥密封面處于高溫燃?xì)鉀_刷當(dāng)氣閥超越正常任務(wù)溫度時，每添加30C，腐蝕的速率大約添加1倍經(jīng)常檢查和調(diào)整供油正時，

8、保證它一直處于設(shè)計值，對于氣閥的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要供油正時偏離設(shè)計值會使柴油機(jī)熄滅情況惡化氣缸蓋冷卻系統(tǒng)和流道的及時清潔 根據(jù)傳熱學(xué)計算，1.5mm厚的積垢可以使氣閥座導(dǎo)熱率降低40% 柴油機(jī)各項性能目的的提高，幾乎一切新設(shè)計的高性能柴油機(jī)冷卻水都直接到達(dá)排氣閥座，對排氣閥座進(jìn)展直接冷卻運(yùn)用時經(jīng)常檢查冷卻水泵壓力，氣缸蓋出水流量與溫度、冷卻水質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)冷卻水系統(tǒng)被水垢堵塞，及時清洗，確保冷卻水正常流動。根據(jù)柴油機(jī)保養(yǎng)規(guī)范，增添適量冷卻系統(tǒng)添加劑因冷卻流道位于氣缸蓋上，假設(shè)冷卻水系統(tǒng)未及時清潔，就會逐漸生銹和結(jié)垢，妨礙熱傳導(dǎo)氣閥轉(zhuǎn)閥器的及時檢查和維護(hù) 轉(zhuǎn)閥器的正常任務(wù)有助于氣閥任務(wù)溫度均勻且可去

9、除氣閥密封面上的積碳在柴油機(jī)維修間隔期和調(diào)整氣閥間隙時，同事檢查轉(zhuǎn)發(fā)器和氣閥的轉(zhuǎn)動情況，消除影響轉(zhuǎn)閥器正常任務(wù)的不利要素，清洗運(yùn)動件，堅持光滑通道和周邊環(huán)境的整潔在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，經(jīng)常留意察看轉(zhuǎn)閥器的任務(wù)形狀，一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)閥器任務(wù)異常，及時停機(jī)，消除異常后再運(yùn)轉(zhuǎn)注重光滑油質(zhì)量對氣閥的影響作用按照柴油機(jī)保養(yǎng)要求，定期改換合格的光滑油和過濾器，使柴油機(jī)處于良好的光滑形狀 過多的雜質(zhì)和沉淀物在氣閥導(dǎo)管上聚集，阻塞光滑油通道，氣閥導(dǎo)管加速磨損，氣閥從氣閥座上顛出，氣閥桿因落座時撓曲而損壞或氣閥座破裂過多氧化膜在氣閥桿和氣閥導(dǎo)管上呵斥氣閥桿發(fā)澀過多酸呵斥的腐蝕作用，使氣閥桿產(chǎn)生點蝕和氣閥導(dǎo)管磨損過期未及時改換光滑油對氣閥存在諸多不利影響防止排氣閥座的松動冷卻系統(tǒng)缺點，溫度不均勻，呵斥閥座變形，產(chǎn)生松動加工公用工具用強(qiáng)力螺絲拉入改換閥座時工藝不規(guī)范，多次改換閥座，呵斥閥座孔不斷增大，尺寸配合不適宜，構(gòu)成松動液氮冷凍法采用可靠安裝工藝氣閥間隙的正確調(diào)整使氣閥封鎖過程過于粗暴，這樣的降落動作最終使氣閥斷裂，氣閥轉(zhuǎn)動壓盤和氣閥彈簧座圈磨損，呵斥氣閥過早損壞氣閥間隙會使柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況發(fā)生偏離在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，排氣閥溫度升高，排氣閥伸長超越冷車時的間隙，氣閥不能完全落座過大太小結(jié)論：經(jīng)常檢查并及時調(diào)整氣閥間隙