一种针阀和针阀体的温度场测量方法及制造方法技术

本申请涉及汽车零部件制造技术领域，特别涉及一种针阀和针阀体的温度场测量方法及制造方法，所述针阀和针阀体的温度场测量方法包括：采用回火硬度与回火温度呈线性关系的标杆材料制成的针阀和针阀体在多种温度下进行回火处理，并测量针阀和针阀体回火后的回火硬度，利用回火温度和回火硬度的对应关系绘制硬度

【技术实现步骤摘要】
一种针阀和针阀体的温度场测量方法及制造方法


[0001]本申请涉及汽车零部件制造
，特别涉及一种针阀和针阀体的温度场测量方法及制造方法。

技术介绍

[0002]喷油器针阀及针阀体在工作过程中需要承受高速运动冲击、针阀及针阀体之间存在磨损，同时，由于发动机燃烧室高温和高温燃气通过喷油孔直接与针阀及针阀体表面接触，针阀及针阀体在工作过程中的温度会上升。随着发动机爆压的不断提升，针阀及针阀体的工作温度会上升到普通结构钢无法满足要求的地步，为此，一些制造商在发动机爆压超过2000Bar的情况下，针阀体材料会采用H13为代表的耐热钢或热作模具钢等类型的材料，以适应针阀体的越来越高的工作温度。然而，H13之类的耐热钢或热作模具钢等类型的材料，尽管可以满足针阀体的高温性能要求，但这类材料一般都加工性能差，不仅增加零件的加工成本，也往往造成零件加工质量、加工精度无法满足设计技术要求。
[0003]相关技术中，通常采用非电测法(硬度塞法和易熔合金法)对针阀和针阀体工作时不同位置处的温度进行测量，而便于根据针阀和针阀体不同位置的受温选择制作材料和制造方法。
[0004]但是，采用硬度塞法对针阀和针阀体工作时的温度场测量时，需要在针阀和针阀体上预设较多的硬度塞，测试过程困难，硬度塞难以测出针阀和针阀体不同温度的边界，因而硬度塞难以准确的测量出针阀和针阀体工作时的温度场。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种针阀和针阀体的温度场测量方法及制造方法，以解决相关技术中难以精确测量针阀和针阀体工作时的温度场的技术问题。
[0006]第一方面，提供了一种针阀和针阀体的温度场测量方法，
[0007]一些实施例中，其包括：
[0008]采用回火硬度与回火温度呈线性关系的标杆材料制成的针阀和针阀体在多种温度下进行回火处理，并测量针阀和针阀体回火后的回火硬度，利用回火温度和回火硬度的对应关系绘制硬度
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温度曲线；
[0009]将针阀和针阀体安装至喷油器上工作一段时间，并取下针阀和针阀体对其进行硬度测量；
[0010]根据所述硬度
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温度曲线，利用针阀和针阀体不同位置的硬度测量结果，反推针阀和针阀体工作时不同位置的温度，并绘制针阀和针阀体的温度场分布图。
[0011]这样设置，先利用具有回火温度和回火硬度线性关系的标杆材料制成针阀和针阀体，并测量针阀和针阀体不同的回火温度下的回火硬度，而得知针阀和针阀体的硬度
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温度曲线，当针阀和针阀体在喷油器中工作时，针阀和针阀体类似经历回火过程，可在针阀和针阀体工作完毕后，测量针阀和针阀体不同位置处的温度，根据硬度
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温度曲线反推针阀和针
阀体在工作时不同位置的工作温度，以此得知针阀和针阀体在工作时的温度场，通过密集的硬度测量，即可精确的测量出针阀和针阀体的温度场，通过绘制针阀和针阀体的温度场分布图，便于对后续针阀和针阀体的材料选用和加工方法进行优化，而方便加工过程，节省加工成本。
[0012]一些实施例中，所述选取回火硬度与回火温度呈线性关系的标杆材料包括：GCr15钢，GCr15钢的回火硬度在100
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500℃范围与回火温度呈线性关系。
[0013]这样设置，采用GCr15钢作为标杆材料，其回火温度和回火硬度具有良好的线性关系，在绘制硬度
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温度曲线时，硬度
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温度曲线更具代表性，且代入测量的回火硬度后，所得出的回火温度更加准确，提高了针阀和针阀体工作时温度场的测量精准度。
[0014]一些实施例中，根据所述硬度
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温度曲线得到硬度
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温度线性方程：T＝KX+B，其中，T为回火温度，X为回火硬度，K、B为待测定常数。
[0015]一些实施例中，将工作后的针阀和针阀体的硬度测量结果代入所述硬度
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温度线性方程，反推针阀和针阀体的工作温度。
[0016]这样设置，计算出硬度
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温度线性方程后。在针阀和针阀体模拟工作完成后，对齐进行硬度测量后，可方便将硬度测量结果代入该硬度
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温度方程，而快速得到工作时的温度。便于快速得知针阀和针阀体不同位置处的工作温度，提高测量效率，而不用将硬度测量值代入硬度
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温度曲线中，提高了测量效率。
[0017]一些实施例中，所述利用标杆材料制成一组针阀和针阀体包括：
[0018]选用同一批次加工及热处理的标杆材料制成针阀和针阀体。
[0019]这样设置，通过采用同一批次加工及热处理的标杆材料制成针阀和针阀体，针阀和针阀体的性能一致，针阀和针阀体回火处理时，其回火硬度与回火温度所对应的关系一致，因此通过硬度
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温度数据所得到的硬度
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温度曲线更准确，而提高后续对针阀和针阀体工作时温度场测量的精准度。同时，在通过测量工作后温度而反推工作温度时，针阀和针阀体工作后的硬度在硬度
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温度曲线上所对应的工作温度更准确，提高了针阀和针阀体工作时温度场的测量的精确度。
[0020]一些实施例中，所述针阀和针阀体安装至喷油器上工作一段时间包括：
[0021]发动机以一半额定功率运行预热10分钟；
[0022]发动机全速运行至少15小时。
[0023]这样设置，针阀和针阀体工作时，发动机根据是否带有排气制动功能而制定不同的运行方案，随着发动机的运行，针阀和针阀体工作时更加类似于回火过程，使得针阀和针阀体的工作过程更加接近于回火处理，在针阀和针阀体工作完成后，测量的硬度更类似于回火硬度，针阀和针阀体工作后的测量硬度即可通过硬度
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温度曲线得到工作温度。
[0024]一些实施例中，所述测量针阀和针阀体回火后的回火硬度包括：
[0025]取下针阀和针阀体，并将针阀和针阀体纵剖处理；
[0026]在针阀和针阀体的纵剖面上磨制金相面，并在金相面的不同位置测量硬度。
[0027]这样设置，通过在针阀和针阀体的纵剖面上磨制金相面，并在金相面上测量硬度，由于针阀和针阀体为回转体，通过测针阀和针阀体的纵剖面的温度分布，即可知悉针阀和针阀体的温度场分布。
[0028]一些实施例中，所述在金相面的不同位置测量硬度包括：每间隔0.1mm测量3次。
[0029]这样设置，通过在金相面上每间隔0.1mm设置一个测量点，且每个测量点均测量3次，增大了使得金相面上测量点的密度，提高了针阀和针阀体工作时温度场的测量精确度，使得温度边界更加清晰。
[0030]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0031]本申请实施例提供了一种针阀和针阀体的温度场测量方法，其先利用具有回火温度和回火硬度线性关系的标杆材料制成针阀和针阀体，并测量针阀和针阀体不同的回火温度下的回火硬度，而得知针阀和针阀体的硬度
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针阀和针阀体的温度场测量方法，其特征在于，其包括：采用回火硬度与回火温度呈线性关系的标杆材料制成的针阀和针阀体在多种温度下进行回火处理，并测量针阀和针阀体回火后的回火硬度，利用回火温度和回火硬度的对应关系绘制硬度
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温度曲线；将针阀和针阀体安装至喷油器上工作一段时间，并取下针阀和针阀体对其进行硬度测量；根据所述硬度
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温度曲线，利用针阀和针阀体不同位置的硬度测量结果，反推针阀和针阀体工作时不同位置的温度，并绘制针阀和针阀体的温度场分布图。2.根据权利要求1所述的针阀和针阀体的温度场测量方法，其特征在于，所述选取回火硬度与回火温度呈线性关系的标杆材料包括：GCr15钢，GCr15钢的回火硬度在100
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500℃范围与回火温度呈线性关系。3.根据权利要求1所述的针阀和针阀体的温度场测量方法，其特征在于，根据所述硬度
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温度曲线得到硬度
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温度线性方程：T＝KX+B，其中，T为回火温度，X为回火硬度，K、B为待测定常数。4.根据权利要求3所述的针阀和针阀体的温度场测量方法，其特征在于，将工作后的针阀和针阀体的硬度测量结果代入所述硬度
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温度线性方程，反推针阀和针阀体的工作温度。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：林浩，冯继军，颜婧，汪祥本，严波，樊有林，吕昌富，向辉，殷勇，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：