柴油发动机缸盖孔道污物熔盐清洗研究
发布时间：2022-02-05 05:44
作为工程机械动力系统的关键部件,发动机提供了机械正常运作所需的全部动力。而发动机缸盖作为发动机燃烧室的冷却、密封、供油环节,其应用数量多,内部孔道复杂。且为消除高温高压影响,制造材料多为铸铁,制造精度不高,便于再制造处理。受燃烧室高温高压及孔道表面粗糙度影响,缸盖孔道内积蓄大量油质、锈蚀、水垢等混合污染物,在对其进行再制造检测、修复时需完全去除。而传统清洗技术污染严重,混合污物去除效果差,且受零件形状限制较大,无法深入孔道内部进行清洗,故亟需一种绿色、去除效果好、不受形状限制的清洗技术。本文利用熔盐的高流动性、高清效率与质量优势,对缸盖进行清洗研究。通过改进现有配方,分析污物组分及结构,阐释了混合污物的熔盐去除机理,分析了针对缸盖复杂孔道的熔盐渗透能力,为柴油发动机缸盖的再制造清洗产业化提供了一定理论支撑。首先,对原有熔盐配方进行改进。使用Na2CO3替换原有NaNO2组分,在提高配方热稳定性同时大大降低环境影响。通过多元（准）共晶系相变材料熔点及熔化潜热预测模型计算和DSC试验检测相结合,获得优化配方的理论熔点及实测熔点,并结合二者的响应曲面图及等值线图,分析优化配方理论熔点与实测熔...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１再制造流程图［１］??１．１．２柴油发动机缸盖及再制造清洗技术概述??
山东大学硕士学位论文??局温?〇２??污物剥离后的＿＿?＼夕??粗糙表面?／??Ｉ?—污物??裂纹’?一基体??图１－２高温热分解清洗的污物去除模型??针对高温热分解技术的研宄，江代阳［１７］详细阐述了髙温分解工艺除漆原理，??即油漆中的高分子聚合物在高于３００°Ｃ的温度环境下裂解脆化，在高于４００°Ｃ的??环境下与残余空气完全氧化；结合去除机理，介绍了高温热分解除漆工艺流程，??并实验证明了使用４２０°Ｃ的温度清洗并保温４－５ｈ后，ＨＴ２５０，ＺＧ２７０－５００和??２７ＣｒＭｎＴｉ三种材料的性能未产生变化，其金相组织也未因高温作用而产生不利??转变。刘诗巍［２３］通过研究高温热分解的去除工艺及去除原理，结合悬挂式专用??抛丸处理机，建立了高温热分解——抛丸的复合去污清洗系统，可大批量清洗大??型再制造零部件。??此技术适用于有机污染物以及有机－无机混合污染物的去除，例如积碳、油??泥、油漆等。但由于污染物内部有机质成分复杂，高温分解易产生Ｎ０２、ＮＯ、??Ｓ０２、卤化物等污染气体，且高温环境的形成需要消耗大量能源，处理不当易造??成严重的环境污染。同时高温环境使得零部件产生一定的膨胀延展，若快速冷却??处理，如空冷等，零部件表面会由于过快的热胀冷缩作用产生一定程度的变形，??甚至产生热裂纹，破坏零部件完整性及机械性能。为防止热裂纹的产生，通常需??对其进行保温、缓慢降温冷却处理，以消除应力集中造成的各种缺陷，但冷却时??间长达几个小时，总体清洗周期较长，清洗效率较低。??２）喷丸清洗技术??喷丸清洗技术是利用压缩空气等高压介质作用于喷丸，将压力介质内存储的??势能转化为弹丸喷射的动能，
第１章绪论??——喷丸赚??裂纹?＼?冲击孔洞??污物??＾—基体??图１－３喷完清洗的污物去除模型??针对喷丸清洗技术的清洗原理，相关学者做了大量研宄。厘下叩丨１１丨等［２５］使用??气枪加压以不同角度喷射钢球喷丸，使钢球以特定速度冲击涂装于Ａ２０２４－Ｔ３包??铝板上的油漆，研宄了冲击去除过程中的碰撞运动学，获得了如图１－４所示的假??定（弹性－塑性），实际（弹塑性）和全塑性曲线，并针对碰撞运动学中的刚塑性??与弹塑性进行了分析，提出了喷丸去除的耕犁理论：喷丸冲击引起材料产生塑性??变形，从而使涂层从金属基体表面脱离。??Ｄ（ｆ?（ｂ）??／?４??Ｘ?Ａｓｓｕｍｅｄ??ｙ?（ｅｌａｓｔｉｃ＇ｐｌａｓｔｉｃ）??ｅｌａｓｔｉｃ?ｐｌｗｔｉｃ??ｙ?”?＞?ａ??ｃｌａｓｔｉｃ?ｐｌａｓｔｉｃ?７＼?Ｆｕｌｌｙ－ｐＩｔ＊ｔｉｃＡ?＼?／??▲、?／?Ａｃｔｕａｌ?／??＾?＼?ｌ?／?（ｅｌａｓｔｉｃ－ｐｌａｓｔｉｃ）?／??Ａ?Ａｓｓｕｍｅｄ?／?／?／??Ｆｕｌｌｙ－ｐｌａｓｔｉｃ?ｆ：?（ｃｌａｓｔｉｃ－ｐｌＭｔｉｃ）?／?／?／??／?／?／??（—°ｉ／＾ｎｅｄ?／Ｒｅｔｕｒｎｅｄ??Ｅｎｅｒｇｙ?Ｅｎｅｒｇｙ?／?ｔｎｃｒＢｙ?／?Ｅｎｅｒｇｙ??图ｌ－４［２５］假定（弹性－塑性）、实际（弹塑性）和全塑性曲线??Ｍ．Ｐａｐｉｎｉ等［２６］使用玻璃喷丸冲击涂装醇酸涂层的钢板，通过分析裂缝路径和??撞击部位，提出了涂层的剥离机理为喷丸高速冲击涂层产生应力波，随着应力波??的向外扩展，污物与基体表面产生界面剪切力，当界面剪切力达到涂层与基体表??面的临
【参考文献】：
期刊论文
[1]再制造零件表面油漆的熔盐清洗去除作用[J]. 孙一航,张保财,贾秀杰,李方义,张健,王光存. 表面技术. 2018(09)
[2]基于熔盐超声复合的除漆技术研究及工艺优化[J]. 张保财,孙一航,贾秀杰,李方义,杨明斌,辛本礼,王兴,王光存. 表面技术. 2018(08)
[3]含碲钴基高温合金熔盐腐蚀行为[J]. 苏义祥,刘解放,张志坚,申楠,刘世铎. 稀有金属材料与工程. 2018(08)
[4]结合水下注气系统的高压水射流清洗技术的研究[J]. 金成柱,缪尧,潘华辰. 中国机械工程. 2016(06)
[5]面向再制造的HT250毛坯除漆技术及工艺优化[J]. 郭琦,李方义,姚帅帅,聂延艳,贾秀杰,李剑峰. 中南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]熔融盐对吸热器基体材料的腐蚀特性研究[J]. 段洋,丁柳柳,张艳梅,顾清之,廖文俊,谢文韬. 装备机械. 2015(04)
[7]面向再制造的熔盐清洗积碳机理研究及工艺优化[J]. 姚帅帅,贾秀杰,王兴,李剑峰,李建勇. 功能材料. 2015(18)
[8]KNO3-NaNO2二元熔盐体系的表面张力及粘度研究[J]. 郭琦,李方义,葛顺鑫,贾秀杰,聂延艳. 功能材料. 2014(13)
[9]再制造零部件清洗技术[J]. 张振洲,韩龙. 清洗世界. 2014(02)
[10]高温分解除漆工艺在再制造过程中的应用研究[J]. 江代祥,王鲁霖,潘锡球. 装备制造技术. 2014(02)
博士论文
[1]高性能金刚石薄膜的制备、摩擦学性能及其在内孔表面的应用研究[D]. 王新昶.上海交通大学 2015
硕士论文
[1]再制造零件表面漆层的熔盐清洗研究及工艺参数优化[D]. 孙一航.山东大学 2019
[2]零件表面漆层的熔盐清洗研究及后处理设计[D]. 张健.山东大学 2018
[3]基于湿喷丸技术的漆层清洗机理及实验研究[D]. 董亚洲.大连理工大学 2015
[4]再制造发动机典型污垢的熔盐清洗工艺研究[D]. 聂延艳.山东大学 2015
[5]再制造盐浴清洗技术分析与应用[D]. 葛顺鑫.山东大学 2014
[6]再制造坯料清洁技术研究[D]. 刘诗巍.上海交通大学 2010
本文编号：3614672
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１再制造流程图［１］??１．１．２柴油发动机缸盖及再制造清洗技术概述??
山东大学硕士学位论文??局温?〇２??污物剥离后的＿＿?＼夕??粗糙表面?／??Ｉ?—污物??裂纹’?一基体??图１－２高温热分解清洗的污物去除模型??针对高温热分解技术的研宄，江代阳［１７］详细阐述了髙温分解工艺除漆原理，??即油漆中的高分子聚合物在高于３００°Ｃ的温度环境下裂解脆化，在高于４００°Ｃ的??环境下与残余空气完全氧化；结合去除机理，介绍了高温热分解除漆工艺流程，??并实验证明了使用４２０°Ｃ的温度清洗并保温４－５ｈ后，ＨＴ２５０，ＺＧ２７０－５００和??２７ＣｒＭｎＴｉ三种材料的性能未产生变化，其金相组织也未因高温作用而产生不利??转变。刘诗巍［２３］通过研究高温热分解的去除工艺及去除原理，结合悬挂式专用??抛丸处理机，建立了高温热分解——抛丸的复合去污清洗系统，可大批量清洗大??型再制造零部件。??此技术适用于有机污染物以及有机－无机混合污染物的去除，例如积碳、油??泥、油漆等。但由于污染物内部有机质成分复杂，高温分解易产生Ｎ０２、ＮＯ、??Ｓ０２、卤化物等污染气体，且高温环境的形成需要消耗大量能源，处理不当易造??成严重的环境污染。同时高温环境使得零部件产生一定的膨胀延展，若快速冷却??处理，如空冷等，零部件表面会由于过快的热胀冷缩作用产生一定程度的变形，??甚至产生热裂纹，破坏零部件完整性及机械性能。为防止热裂纹的产生，通常需??对其进行保温、缓慢降温冷却处理，以消除应力集中造成的各种缺陷，但冷却时??间长达几个小时，总体清洗周期较长，清洗效率较低。??２）喷丸清洗技术??喷丸清洗技术是利用压缩空气等高压介质作用于喷丸，将压力介质内存储的??势能转化为弹丸喷射的动能，
第１章绪论??——喷丸赚??裂纹?＼?冲击孔洞??污物??＾—基体??图１－３喷完清洗的污物去除模型??针对喷丸清洗技术的清洗原理，相关学者做了大量研宄。厘下叩丨１１丨等［２５］使用??气枪加压以不同角度喷射钢球喷丸，使钢球以特定速度冲击涂装于Ａ２０２４－Ｔ３包??铝板上的油漆，研宄了冲击去除过程中的碰撞运动学，获得了如图１－４所示的假??定（弹性－塑性），实际（弹塑性）和全塑性曲线，并针对碰撞运动学中的刚塑性??与弹塑性进行了分析，提出了喷丸去除的耕犁理论：喷丸冲击引起材料产生塑性??变形，从而使涂层从金属基体表面脱离。??Ｄ（ｆ?（ｂ）??／?４??Ｘ?Ａｓｓｕｍｅｄ??ｙ?（ｅｌａｓｔｉｃ＇ｐｌａｓｔｉｃ）??ｅｌａｓｔｉｃ?ｐｌｗｔｉｃ??ｙ?”?＞?ａ??ｃｌａｓｔｉｃ?ｐｌａｓｔｉｃ?７＼?Ｆｕｌｌｙ－ｐＩｔ＊ｔｉｃＡ?＼?／??▲、?／?Ａｃｔｕａｌ?／??＾?＼?ｌ?／?（ｅｌａｓｔｉｃ－ｐｌａｓｔｉｃ）?／??Ａ?Ａｓｓｕｍｅｄ?／?／?／??Ｆｕｌｌｙ－ｐｌａｓｔｉｃ?ｆ：?（ｃｌａｓｔｉｃ－ｐｌＭｔｉｃ）?／?／?／??／?／?／??（—°ｉ／＾ｎｅｄ?／Ｒｅｔｕｒｎｅｄ??Ｅｎｅｒｇｙ?Ｅｎｅｒｇｙ?／?ｔｎｃｒＢｙ?／?Ｅｎｅｒｇｙ??图ｌ－４［２５］假定（弹性－塑性）、实际（弹塑性）和全塑性曲线??Ｍ．Ｐａｐｉｎｉ等［２６］使用玻璃喷丸冲击涂装醇酸涂层的钢板，通过分析裂缝路径和??撞击部位，提出了涂层的剥离机理为喷丸高速冲击涂层产生应力波，随着应力波??的向外扩展，污物与基体表面产生界面剪切力，当界面剪切力达到涂层与基体表??面的临
【参考文献】：
期刊论文
[1]再制造零件表面油漆的熔盐清洗去除作用[J]. 孙一航,张保财,贾秀杰,李方义,张健,王光存. 表面技术. 2018(09)
[2]基于熔盐超声复合的除漆技术研究及工艺优化[J]. 张保财,孙一航,贾秀杰,李方义,杨明斌,辛本礼,王兴,王光存. 表面技术. 2018(08)
[3]含碲钴基高温合金熔盐腐蚀行为[J]. 苏义祥,刘解放,张志坚,申楠,刘世铎. 稀有金属材料与工程. 2018(08)
[4]结合水下注气系统的高压水射流清洗技术的研究[J]. 金成柱,缪尧,潘华辰. 中国机械工程. 2016(06)
[5]面向再制造的HT250毛坯除漆技术及工艺优化[J]. 郭琦,李方义,姚帅帅,聂延艳,贾秀杰,李剑峰. 中南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]熔融盐对吸热器基体材料的腐蚀特性研究[J]. 段洋,丁柳柳,张艳梅,顾清之,廖文俊,谢文韬. 装备机械. 2015(04)
[7]面向再制造的熔盐清洗积碳机理研究及工艺优化[J]. 姚帅帅,贾秀杰,王兴,李剑峰,李建勇. 功能材料. 2015(18)
[8]KNO3-NaNO2二元熔盐体系的表面张力及粘度研究[J]. 郭琦,李方义,葛顺鑫,贾秀杰,聂延艳. 功能材料. 2014(13)
[9]再制造零部件清洗技术[J]. 张振洲,韩龙. 清洗世界. 2014(02)
[10]高温分解除漆工艺在再制造过程中的应用研究[J]. 江代祥,王鲁霖,潘锡球. 装备制造技术. 2014(02)
博士论文
[1]高性能金刚石薄膜的制备、摩擦学性能及其在内孔表面的应用研究[D]. 王新昶.上海交通大学 2015
硕士论文
[1]再制造零件表面漆层的熔盐清洗研究及工艺参数优化[D]. 孙一航.山东大学 2019
[2]零件表面漆层的熔盐清洗研究及后处理设计[D]. 张健.山东大学 2018
[3]基于湿喷丸技术的漆层清洗机理及实验研究[D]. 董亚洲.大连理工大学 2015
[4]再制造发动机典型污垢的熔盐清洗工艺研究[D]. 聂延艳.山东大学 2015
[5]再制造盐浴清洗技术分析与应用[D]. 葛顺鑫.山东大学 2014
[6]再制造坯料清洁技术研究[D]. 刘诗巍.上海交通大学 2010
本文编号：3614672
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