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《機電設備》2014年第二期

1檢測項目確定

通過對噴嘴針閥偶件卡滯可能原因的分析，決定對發生故障的噴嘴偶件做一系列檢測分析，具體檢測項目如下：1）檢查偶件配合間隙、針閥座面貼合情況；2）清潔(去除表面銹跡等)后復測針閥圓度、圓柱度、粗糙度、表面硬度；3）清潔(去除表面銹跡等)后復測噴嘴內孔圓度、圓柱度、粗糙度；4）解剖針閥、噴嘴，對針閥噴嘴配合面著色探傷；5）送檢針閥、噴嘴，做金相檢驗，測量雜質比例。

2檢測結果

2.1針閥配合面外徑、噴嘴配合面內徑尺寸測量結果測量數據見表1。其中鋼印號HHM的偶件未裝機運行。從測量數據可看出，兩組偶件配合間隙均大于設計值，鋼印號HD的針閥、噴嘴內孔圓度均符合設計要求，鋼印號HHM的針閥、噴嘴內孔圓度均超出設計要求。鋼印號HD的針閥表面積碳較為嚴重，貼合面無法檢驗，具體狀況如圖2所示。鋼印號HHM的針閥貼合面較寬，帶寬約為2mm，如圖3所示（偶件略微研磨后貼合面會比較暗，以此檢驗貼合情況）。另外，對針閥前端錐角進行了測量，設計要求錐角91°±5′。鋼印號起始HHM的針閥角度為91°1′，鋼印號起始HD的針閥角度為91°2′，均符合圖紙要求。

2.2表面粗糙度、硬度測量結果測量了針閥表面的粗糙度，針閥表面粗糙度要求為表面硬度要求61HRC～65HRC。實測鋼印號HHM的針閥粗糙度Ra0.03、Rt0.34，表面硬度60.4HRC～60.7HRC；鋼印號HD的針閥Ra0.02、Rt0.37，表面硬度62.3HRC。送檢的兩針閥粗糙度、硬度均達到設計要求。噴嘴解剖后對內孔粗糙度進行了測量，噴嘴內孔粗糙度要求為0.05Rt0.8，實測鋼印號HHM的針閥粗糙度Ra0.08～0.10、Rt0.88～1.13；鋼印號HD的針閥Ra0.07～1.16、Rt0.82～1.79。送檢的兩噴嘴內孔粗糙度均未達到設計要求。

2.3表面硬度測量、金相分析結果針閥表面硬度要求61HRC～65HRC，不允許存在游離的貝氏體，殘余奧氏體不超過5%。初始鋼印號HHM針閥硬度62.9HRC～63.6HRC，晶粒度10級，過熱度2級；初始鋼印號HD針閥硬度62.4HRC～63.4HRC，晶粒度9，過熱度2級。兩針閥硬度均達到設計要求。噴嘴表面硬度720HV1～780HV1，滲碳層厚度0.6mm～0.8mm，殘留奧氏體不得超過15%。初始鋼印號HHM噴嘴表面硬度為HV0.2588遠低于設計要求，滲碳層厚度0.6mm，馬氏體級別為2級，殘留奧氏體為1級；初始鋼印號HD噴嘴表面硬度HV1615也低于HV1720的設計要求，滲碳層厚度0.86mm，馬氏體級別為4級，殘留奧氏體為3級。兩噴嘴內孔硬度均未達到設計要求。針閥材料為W6Mo5Cr4V2，國標要求C含量0.8%～0.9%，V含量1.75%～2.20%。實測初始鋼印號HD針閥C含量0.7%，V含量1.09%，C、V含量低于國標要求；初始鋼印號HHM針閥C含量0.72%，V含量1.19%，C、V含量低于國標要求。兩針閥其余合金元素均在國標要求范圍內。噴嘴材料為18Cr2Ni4WA，初始鋼印號HD噴嘴C含量0.20%，國標要求0.13%～0.19%，該噴嘴其余合金元素含量均在國標要求范圍內。初始鋼印號HHM噴嘴各合金元素均在國標要求范圍內。

3卡滯原因分析

數據中未達到設計要求的檢測項目為：1）兩種鋼印號的偶件配合間隙均大于設計值；2）兩種鋼印號的噴嘴內孔表面硬度、粗糙度均未達到設計要求，初始鋼印號HHM的表面硬度遠低于設計值；3）鋼印號HHM的針閥、噴嘴圓度均超出設計要求；4）兩種鋼印號的針閥材料C、V含量低于國標要求，初始鋼印號HD噴嘴C含量0.20%略高于國標要求。5結論從發生卡滯針閥照片（圖2）中可看出，針閥表面已形成了較厚的積碳，所以可認為針閥偶件配合間隙超差，針閥在噴嘴內傾斜量超出設計范圍致使針閥前端錐面不能可靠密封。高溫高壓燃氣通過噴嘴噴孔逆行至偶件油腔產生積碳，隨積碳的增多最終導致偶件卡滯。另外，噴嘴內孔表面硬度、粗糙度均未達到設計要求，以致針閥偶件更易受積碳影響而引起卡滯。

作者：何磊秦守都單位：海軍駐滬東中華造船（集團）有限公司軍事代表室滬東重機有限公司