提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法与流程

本公开涉及针阀体制造加工，尤其涉及一种提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法。

背景技术：

1、针阀体是燃油发动机喷射系统的核心部件，其座面与针阀之间在喷射过程中反复接触密封。随着燃油喷射压力从50~200mpa逐步提高至300mpa以上，高喷射压力加剧了针阀体座面的接触疲劳磨损，引起喷油不均匀、雾化不稳定，影响燃烧效率和排放，严重时座面接触疲劳诱发形成裂纹，造成针阀体开裂失效。因此，提高针阀体座面的接触疲劳抗力是提升燃油发动机寿命和可靠性的关键。

2、基于此，本公开发明人提出一种提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，以期解决上述技术问题中的一个或多个。

技术实现思路

1、本公开是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

2、本公开的目的是提供一种提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法。

3、根据本公开第一方面的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，包括如下步骤：

4、s1、对完成中孔、座面及球窝加工的针阀体毛坯，采用目标顶针的锥面对针阀体盲孔深部的锥形座面进行旋挤加工；

5、s2、对经过步骤s1处理后的针阀体进行渗碳、淬火及回火处理；

6、s3、对经过步骤s2处理后的针阀体座面进行磨粒流研挤加工。

7、本公开依次对针阀体毛坯做冷旋挤压、渗碳淬火回火与磨粒流研挤处理，实现了针阀体盲孔深部锥形座面的高精度加工、力学性能强韧化与应力状态优化的协同提升，使座面表面获得理想的残余压应力状态，从而显著提高了针阀体座面在高压喷射工况下的接触疲劳抗力和使用寿命。

8、在一个或多个实施例中，所述步骤s1中，所述旋挤加工为冷态旋挤加工，旋挤进给量为0.05~0.50mm。

9、在一个或多个实施例中，所述步骤s1中，经所述旋挤加工后，座面表层内的位错密度提高至109~10¹0根/cm²；

10、其中，部分旋挤机械能以内能形式储存于座面表层中。

11、在一个或多个实施例中，所述步骤s1中，所述目标顶针包括顶针本体和设于所述顶针本体前端的旋挤锥面，所述旋挤锥面的锥度与针阀体座面的锥度相适配；

12、所述目标顶针沿所述针阀体毛坯的内孔壁旋入并通过所述旋挤锥面对针阀体座面施加旋挤作用力。

13、在一个或多个实施例中，所述步骤s2中，采用真空脉冲渗碳工艺或外气内固型渗碳工艺进行渗碳处理，渗碳温度为880~950℃，渗碳时间为3~6h，强渗碳势为0.9~1.1%，扩散碳势为0.7~0.9%。

14、在一个或多个实施例中，所述步骤s2中，经渗碳、淬火及回火处理后，针阀体座面渗碳层的硬度为650~850hv，渗碳层深度为0.4~1.4mm，条状碳化物长度不超过5μm，颗粒碳化物尺寸不超过1.8μm。

15、在一个或多个实施例中，所述步骤s3中，以3~30mpa的压强驱动磨粒流流经针阀体中孔的孔壁与磨粒流导流管的管壁之间的通道。

16、在一个或多个实施例中，所述步骤s3中，在针阀体中孔内设置磨粒流导流管，所述导流管的外壁与针阀体中孔的孔壁之间形成供磨粒流流经的通道；

17、所述导流管具有与针阀体座面相对设置的外锥面，磨粒流经所述通道流经座面对其进行研挤加工后，在所述导流管内外压力差的作用下经所述导流管头部开设的连通孔进入导流管内部排出。

18、在一个或多个实施例中，所述步骤s3中，在进行磨粒流研挤加工后，针阀体座面残余压应力达到500~1000mpa。

19、在一个或多个实施例中，所述针阀体毛坯的材料为18crni8低碳低合金钢。

1.一种提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述旋挤加工为冷态旋挤加工，旋挤进给量为0.05~0.50mm。

3.根据权利要求2所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s1中，经所述旋挤加工后，座面表层内的位错密度提高至109~10¹0根/cm²；

4.根据权利要求1所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述目标顶针包括顶针本体和设于所述顶针本体前端的旋挤锥面，所述旋挤锥面的锥度与针阀体座面的锥度相适配；

5.根据权利要求1所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s2中，采用真空脉冲渗碳工艺或外气内固型渗碳工艺进行渗碳处理，渗碳温度为880~950℃，渗碳时间为3~6h，强渗碳势为0.9~1.1%，扩散碳势为0.7~0.9%。

6.根据权利要求5所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s2中，经渗碳、淬火及回火处理后，针阀体座面渗碳层的硬度为650~850hv，渗碳层深度为0.4~1.4mm，条状碳化物长度不超过5μm，颗粒碳化物尺寸不超过1.8μm。

7.根据权利要求1所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s3中，以3~30mpa的压强驱动磨粒流流经针阀体中孔的孔壁与磨粒流导流管的管壁之间的通道。

8.根据权利要求7所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s3中，在针阀体中孔内设置磨粒流导流管，所述导流管的外壁与针阀体中孔的孔壁之间形成供磨粒流流经的通道；

9.根据权利要求8所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述步骤s3中，在进行磨粒流研挤加工后，针阀体座面残余压应力达到500~1000mpa。

10.根据权利要求1所述的提高针阀体座面接触疲劳抗力的方法，其特征在于，所述针阀体毛坯的材料为18crni8低碳低合金钢。