CN113340754A - 一种针阀和针阀体的温度场测量方法及制造方法 - Google Patents
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Abstract
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‑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；根据硬度‑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。本申请具有提高针阀和针阀体温度场的测量精度的优点。
Description
技术领域
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。
背景技术
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。
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。
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。
发明内容
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。
第一方面，提供了一种针阀和针阀体的温度场测量方法，
一些实施例中，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-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-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。
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-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-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。
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100-500℃范围与回火温度呈线性关系。
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-温度曲线时，硬度-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。
一些实施例中，根据所述硬度-温度曲线得到硬度-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。
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-温度线性方程，反推针阀和针阀体的工作温度。
这样设置，计算出硬度-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-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-温度曲线中，提高了测量效率。
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：
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。
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-温度数据所得到的硬度-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-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。
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：
发动机以一半额定功率运行预热10分钟；
发动机全速运行至少15小时。
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-温度曲线得到工作温度。
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：
取下针阀和针阀体，并将针阀和针阀体纵剖处理；
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。
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。
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。
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。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
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-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-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。
第二方面，提供了一种针阀和针阀体的制造方法，其特征在于，基于如上所述的针阀和针阀体的温度场测量方法，包括：
根据所述温度场分布图选取制作材料，并制作需生产的针阀和针阀体；
根据所述温度场分布图将需生产的针阀和针阀体标记为主体部和头部，并对头部进行特殊的加工处理。
一些实施例中，所述制造材料包括调质处理的42CrMo；
所述对头部进行特殊的加工处理包括：将W6Mo5Cr4V2高速钢粉末激光熔覆在42CrMo的头部。
本申请提供的一种针阀和针阀体的制造方法，其与上述针阀和针阀体的温度场测量方法的有益效果一致，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的标杆材料回火温度与硬度的关系；
图2为本申请实施例提供的针阀及针阀体温度场分布示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
现有技术中，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的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。然而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。且不易制定针阀和针阀体的制造方案，可能导致针阀和针阀体选用材料存在耐高温性能富裕，成本较高，难以加工等问题。
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，其能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。
一种针阀和针阀体的温度场测量方法，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-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-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。
其中，该针阀和针阀体的温度场测量方法，包括：
根据材料，选取回火硬度与回火温度呈线性关系的标杆材料，该标杆材料在经不同温度的回火处理后，自身的硬度不同，且随着回火温度的升高，标杆材料的硬度随回火温度的升高而线性降低。通过该材料制作一组针阀和针阀体，以此得到回火硬度可随回火温度线性变化的针阀和针阀体。将制作的针阀和针阀体进行完全淬火处理。
参照图1，将针阀和针阀体同时置于不同温度下，进行多种温度的回火处理，在针阀和针阀体进行回火处理后，测量针阀和针阀体在经过不同温度回火处理后的硬度。本实施例中，将标杆材料制成的针阀和针阀体以此进行100℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃的回火处理，并分别测得标杆材料制成的针阀和针阀体在100℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃的回火处理后的回火硬度，每个回火温度均对应一个回火硬度，因此得到一组硬度-温度数据。设置坐标轴，以横轴为回火温度，纵轴为回火硬度。通过得到的硬度-温度数据以此代入该坐标轴，而得到硬度-温度曲线。本实施例中，回火硬度为显微维氏硬度，其单位为HV，回火温度的单位为℃。
将标杆材料制作的针阀和针阀体装配至喷油阀上，并模拟正常工作状态工作一段时间，随着喷油阀的工作，针阀和针阀体被加热，此时针阀和针阀体所处的工作环境类似于回火过程。当针阀和针阀体模拟工作完成后，同时意味结束回火过程。将喷油器拆解，从喷油器内取出针阀和针阀体。
然后对针阀和针阀体的不同位置进行硬度测量，通过设计测量点位的密度，而便于的得知针阀体和针阀体各位置处的回火硬度。并根据以得知的硬度-温度曲线，将所得知的硬度数据对应在硬度-温度曲线中的硬度坐标上，而通过硬度-温度曲线得知不同硬度数据所对应的回火温度数据。以此得知针阀和针阀体在工作过程中不同位置的工作温度，即测出了针阀和针阀体工作时的温度场。而便于通过该回火温度数据绘制针阀和针阀体工作时的温度场分布图。
这样设置，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-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-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，便于清晰的显示温度边界。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。
可选地，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100-500℃范围与回火温度呈线性关系。
其中，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钢进行热处理后，其回火硬度在100-500℃范围与回火温度呈线性关系，由于针阀和针阀体的工作温度不超过500℃，因而该种材料可作为标杆材料使用。在其他实施例中，也可采用40Cr，但GCr15钢其回火硬度和回火温度的线性关系更好。
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-温度曲线时，硬度-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。
可选地，根据所述硬度-温度曲线得到硬度-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。
可选地，将工作后的针阀和针阀体的硬度测量结果代入所述硬度-温度线性方程，反推针阀和针阀体的工作温度。
其中，根据硬度-温度曲线以及所测得的硬度-温度数据，即可得到硬度-温度线性方程：T＝KX+B。其中，T为回火温度，单位为℃，X为回火硬度，单位为HV，K、B为待测定常数。本实施例中，由于采用的标杆材料为GCr15钢，经硬度-温度曲线来计算，拟合硬度-温度曲线的K＝-1.0585，B＝943.01。且在回火温度为100-500℃时，该硬度-温度曲线的K＝-1.0585，B＝943.01。
模拟工作后的针阀和针阀体的不同位置的硬度测量结构依次代入硬度-温度线性方程，便于快速反推针阀和针阀体在工作时不同位置的温度。也可将该硬度-温度线性方程直接写入计算机程序，当测量出针阀和针阀体的硬度后，直接生成温度信息，以此提高测量针阀和针阀体温度场的效率。
这样设置，计算出硬度-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-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。
可选地，所述利用标杆材料制成一组针阀和针阀体包括：
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。
其中，利用标杆材料制成一组针阀和针阀体包括，需选用同一批次加工及热处理的标杆材料，并制成针阀和阀体。控制制成针阀和针阀体的标杆材料的性能一致，而减小对硬度-温度曲线的影响。标杆材料进行热处理时，不同的热处理工艺均会使得硬度-温度线性方程中的待测定常数K和B不同，主要是由于参与奥氏体含量的影响。
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-温度数据所得到的硬度-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-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。
可选地，所述针阀和针阀体安装至喷油器上工作一段时间包括：
发动机以一半额定功率运行预热10分钟；
发动机全速运行至少15小时。
其中，针阀和针阀体安装至喷油器上工作一段时间包括：
当发动机没有缸内与排气制动功能时，
发动机慢慢上升至发动机一半的额定功率，并运行10分钟左右，优选为10分钟，以对发动机进行预热。
再将发动机全速拉到全速全负荷点。
最后发动机在全速全负荷点连续运行至少15小时。
当发动机带缸内排气制动功能时，
发动机累计制动运行大约10小时，优选为10小时。
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-温度曲线得到工作温度。
可选地，所述测量针阀和针阀体回火后的回火硬度包括：
取下针阀和针阀体，并将针阀和针阀体纵剖处理；
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。
其中，测量针阀和针阀体回火后的回火硬度包括：
取下喷油器并进行拆解，取出针阀和针阀体。并将针阀和针阀体纵剖处理。
在针阀和针阀体的纵剖面上磨制金相面，并在金相面上的不同位置测量硬度。
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。
可选地，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。
其中，在金相面的不同位置测量硬度包括：每间隔0.1mm测量3次。本实施例中，在金相面上每间隔0.1mm即测量三次硬度，以此覆盖对金相面设置密集的测量点，进而通过硬度-温度曲线得知各个测量点的工作温度，以此测量出针阀和针阀体的温度场。
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。
绘制针阀和针阀体的温度场分布图时，先绘制等比例的针阀和针阀体的剖面图，根据在金相面上的不同测量点的温度，在针阀和针阀体的剖面图上填充不同的颜色。参照图2，可知针阀和针阀体工作时的最高温度为327℃，且处于300摄氏度以上的区域主要集中在针阀和针阀体的头部。以此可通过该针阀和针阀体温度场分布图选用制造针阀和针阀体的材料，以及制定针阀和针阀体不同位置处的加工工艺，以此节省针阀和针阀体的制造成本，和减小针阀和针阀体的加工难度。
该针阀和针阀体的温度场测量方法的原理为：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，利用多组回火温度和回火硬度来得知该标杆材料制成的针阀和针阀体的硬度-温度曲线。再将该标杆材料制成的针阀和针阀体进行测试工作，针阀和针阀体工作时类似于回火处理，以此测量工作后的针阀和针阀体的硬度即可通过硬度-温度曲线反推工作温度，以此得知针阀和针阀体测量处的工作温度。在针阀和针阀体完成工作后，设置多个硬度测量点，即可得知针阀和针阀体工作时的温度场，且硬度的测量点越密集，所测出的温度场内的温度边界更加清晰，所测出的温度场数据越精确。
本申请的另一实施例提供一种针阀和针阀体的制造方法，其特征在于，基于上述所述的针阀和针阀体的温度场测量方法，包括：
根据所述温度场分布图选取制作材料，并制作需生产的针阀和针阀体；
根据所述温度场分布图将需生产的针阀和针阀体标记为主体部和头部，并对头部进行特殊的加工处理。
可选地，所述制造材料包括调质处理的42CrMo；
所述对头部进行特殊的加工处理包括：将W6Mo5Cr4V2高速钢粉末激光熔覆在42CrMo的头部。
其中，该针阀和针阀体的制造方法，包括材料选择和材料加工。
先根据针阀和针阀体的温度场分布图得知针阀和针阀体大体部分所承受的温度，并选择适应针阀和针阀体大体部分工作温度的材料。本实施例中，针阀和针阀体大体部分承受温度在300℃以下，因此选用调质处理的42CrMo作为需生产的针阀和针阀体的材料。
根据针阀和针阀体的温度场分布图，可将需要生产的针阀和针阀体标记为头部和主体部。主体部承受温度不超过300℃，而头部承受温度超过300℃。对头部进行特殊的加工处理而便于针阀和针阀体承受所需承受的温度。本实施例中，对头部进行特殊的加工处理包括将W6Mo5Cr4V2高速钢粉末激光熔覆在42CrMo的头部。以此提高针阀和针阀体的头部的承受温度。且此种加工方法降低了工艺难度，降低了制造成本。
这样设置，利用针阀和针阀体的温度场测量方法而得知针阀和针阀体工作时的温度场后，根据针阀和针阀体主体部分承受的温度而选择制作材料，以此降低成本，而便于后续加工，减小耐热能力过剩的可能。再通过在头部设置特殊工艺，例如W6Mo5Cr4V2高速钢粉末激光熔覆在42CrMo的头部，即可提高针阀和针阀体头部的耐热要求，此种加工方法降低了工艺难度，降低了制造成本。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
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-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-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100-500℃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-温度曲线得到硬度-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-温度线性方程，反推针阀和针阀体的工作温度。
5.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，所述利用标杆材料制成一组针阀和针阀体包括：
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。
6.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，所述针阀和针阀体安装至喷油器上工作一段时间包括：
发动机以一半额定功率运行预热10分钟；
发动机全速运行至少15小时。
7.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，所述测量针阀和针阀体回火后的回火硬度包括：
取下针阀和针阀体，并将针阀和针阀体纵剖处理；
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。
8.根据权利要求7所述的针阀和针阀体的温度场测量方法，其特征在于，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。
9.一种针阀和针阀体的制造方法，其特征在于，基于权利要求1至8中任一项所述的针阀和针阀体的温度场测量方法，包括：
根据所述温度场分布图选取制作材料，并制作需生产的针阀和针阀体；
根据所述温度场分布图将需生产的针阀和针阀体标记为主体部和头部，并对头部进行特殊的加工处理。
10.根据权利要求9所述的针阀和针阀体的制造方法，其特征在于，
所述制造材料包括调质处理的42CrMo；
所述对头部进行特殊的加工处理包括：将W6Mo5Cr4V2高速钢粉末激光熔覆在42CrMo的头部。
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| CN202110628746.7A CN113340754A (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 一种针阀和针阀体的温度场测量方法及制造方法 |
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- 2021-05-31 CN CN202110628746.7A patent/CN113340754A/zh active Pending
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