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装配开裂排气接口垫的组织和断口分析和温度场的求解【一】、装配开裂排气接口垫的组织和断口分析
发动机排气接口垫排气接口垫是装配在排气接口垫与气缸排气口之间、用来防止燃烧后的高温气体从连接处泄漏的一种弹性密封排气接口垫。我公司发动机厂在现生产装配时，发现该排气接口垫排气接口垫在正常装配情况下常出现批量开裂现象，为此我们对开裂的排气接口垫进行了断口分析，并对该零件进行了不同温度下的回火试验。
对在装配过程中产生开裂的排气接口垫断口进行了金相组织分析及断口形貌观察，其组织为回火屈氏体+颗粒状碳化物。断面的电镜形貌为清晰的沿晶断口。通过电镜观察还发现，在晶界上有许多颗粒状碳化物存在。
为分析零件产生开裂的原因，对其热处理工艺进行了检查，其工艺曲线。该零件较终回火温度为320~360℃，这与通常产生回火脆性的温度200~350℃，存在部分重叠。我们结合断口进行分析，认为若是该零件回火温度控制在下限，则极有可能处在其产生回火脆性的温度区域内，从而造成零件的脆性开裂。
【二】、排气密封件温度场的求解
随着经济的迅猛发展，机动车数量与日俱增。对机动车发动机的排放要求及可靠性要求也越来越严格。对一台发动机而言，其工作主要分为吸气一压缩一燃烧一膨胀一排气等几个过程。排气密封件就承担着排出燃烧废气的重要作用。而排气密封件由于长期承受较大的热负荷以及机械负荷，很容易产生裂纹、疲劳、变形和漏气等失效情况。一旦发生漏气现象，轻则发动机发出异响，废气泄露污染环境，重则发动机失效，高温废气引燃发动机舱，导致车内人员人身安 全受到威胁，因此确保排气密封件可靠工作。
我们主要研究的是某款商用车柴油机的样机在实验过程中，多台样机出现了排气密封件排气密封件漏气的现象。从设计角度考虑通过排气密封件热一机械荆合仿真计算来找到排气密封件漏气的原因，并提出改进建议。为了确保排气密封件热一机械荆合计算温度边界条件的准确性，我们通过排气密封件流动计算获得了排气密封件内壁面流体的温度和换热系数分布，并通过流固藕合的方法求解出了排气密封件温度场，进而进行排气密封件热一机械藕合仿真计算，分析排气密封件密封状况。
排气密封件温度场的求解要对排气密封件进行热一机械荆合计算，获得排气密封件的温度场。而排气密封件温度场求解涉及到排气密封件外表面与空气的热交换，缸盖水套的冷却作用及高温废气的冲刷作用。排气密封件温度场及热一机械荆合的求解流程。排气密封件流场计算主要包括：
a一维计算获得三维流动燃烧计算的出入口边界。
b.燃烧放热计算获得缸内的瞬时压力和温度曲线，为排气密封件流动计算提供缸内压力以及温度参数，并且以此作为排气密封件流计算的入口边界。
c.将缸内温度、压力计算结果荆合到各个气缸，用于模拟排气密封件燃气的流动状态，并通过时均化处理获得排气密封件内壁面附近的稳态流体温度场和换热系数。获得温度场和换热系数场后，结合排气密封件与空气热交换和排气密封件受缸盖冷却的作用，可以准确获得排气密封件的温度场，并作为热-机械荆合计算的条件。
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