柴油机气缸盖的检查与修理

刘兵

一、缸盖接触面翘曲及裂纹的检查

1.缸盖与缸体接触面的翘曲

（1）缸盖与缸体接触面的翘曲表现为：气缸体与气缸盖平面度误差超限，将造成气缸密封不严，漏水、漏气，造成压缩力不足，严重时将冲坏气缸垫。

（2）产生原因：柴油机在高温下工作时，突然冷却；装配时，没有按规定顺序、扭矩拧紧缸盖螺栓，或者拧紧力矩大小不等；气缸盖的材质不符合要求；在热车状态下拆卸气缸盖，将造成缸盖底平面翘曲变形。

（3）检查方法：缸盖与缸体接触平面的平面度的检查方法：将平尺放在缸盖平面上，用厚薄规测量缝隙的最大值即为平面的平面度。

2.气缸盖裂纹

（1）气缸盖出现裂纹表现为：高压气体窜入水箱，致冷却水中有气泡逸出；排气管冒白烟或排水；柴油机功率下降、工作不稳定并发出异常声响，启动困难；柴油机外部漏水。

（2）产生原因：使用管理不当，柴油机过热时，突然加冷水；或在冷态下急剧加热（柴油机启动后不暖机又急剧增加负荷）；供油时间不对，产生早燃或爆燃，造成缸盖温度过高等，致使缸盖热胀冷缩而产生裂纹；寒冷季节，停车熄火后，马上放掉冷却水或没有放净，使缸体和缸盖由热骤变冷或因剩余冷却水而冻裂。冷却系统水垢太多，散热效率差，局部高温而使缸盖产生裂纹。修理时，气缸盖螺栓没有按规定顺序、规定扭矩拧紧，或各螺栓拧紧程度不一致，造成缸盖、缸体受力不匀而产生裂纹。缸盖材料问题，如铸造应力和材质缺陷等，会出现应力集中使其产生裂纹。

（3）缸盖裂纹的检查方法：用观察法、荧光探伤法、水压试验及油浸法进行检查。

①观察法。指直接用眼睛或放大镜观察即可发现的裂纹。

②荧光探伤法。当用观察法不能断定出有无裂纹时，可用荧光探伤法。荧光溶液是用0.25 L的变压器油、0.5 L的煤油和0.25 L的汽油混合剂，再加入0.25 g金黄色的染料制成的。对待鉴定部位进行仔细清洗，彻底祛除油污、锈斑；用毛刷涂敷荧光溶液于待检部位，待荧光渗透液流尽后，用35～45 ℃的清水彻底冲洗，再用紫外线烤灯烘烤2～4 min；然后在零件表面涂一层氧化镁显像粉，粉末覆盖10～15 min，将多余的粉吹掉；用紫外线灯照射零件表面，则裂纹位置和形状可显示出来。

③水压试验法。将缸盖放到水压试验台上，加压0.3～0.5 MPa。若无此设备，就用简易的油浸法，即将疑问处用煤油或汽油洗净，涂上白粉，在油的渗透下，会显示出痕迹，即是裂纹所在处。

④磁力探伤法。使用便携式磁力探伤机，被测缸盖或缸体在电磁场的作用下，由于其表面裂纹会产生磁力线泄露或聚集，从而显示出裂纹部位。此法不适合于铝合金缸盖。

二、缸盖翘曲和裂纹的修理

1.翘曲的修理：当缸盖平面的平面度超过0.15 mm时，就必须进行修理，即在缸体上平面与缸盖之间加气门砂进行互研，以减小平面度。当平面度在0.25 mm时，应送修造厂在平面磨床上进行磨平；当平面度大于0.25 mm时，应采用刨削或铣削的方法修平。为了防止压缩比变化太大，加工量以最少为佳。当加工量超过0.3 mm时，应适当加厚气缸垫，总加工量不得超过1.5 mm。缸盖磨修后，允许有不大于一平方厘米的未磨修处，该处距平面边缘应不小于10 mm。

2.裂纹的修理：可用焊补或粘补修复。另外还可以采用综合修理法及用钳、焊、胶接等多种工艺修复。下面介绍用电弧冷焊的方法修理气缸盖气门口间的裂纹：

（1）焊前准备。将气缸盖的附件拆下，并用汽油或碱水将气缸盖清洗干净。仔细地找出裂纹，并判断其深度。开坡口，在刨床上开出平底或圆弧状的坡口。

（2）施焊。①可采用Z308、Z408、Z508，直径3.2 mm的焊条，焊前烘干；交直流焊机均可，如用直流焊机采用正极接法，电流80～100 A。②分层堆焊法。一般多采用四层或多层，采用平焊位置，一端起弧，另一端终止。焊道长度每次25～30 mm左右。第二道从上次止弧端起弧，焊至第一次起弧端，采用顺向焊，在引弧板上引弧后移向焊口。采用中等弧长，焊条角度约60°～75°，焊层厚约3～4 mm。第二层、第三层焊道向侧壁倾斜一定角度，使电弧微向上跳，避免电弧直接吹铸铁，减少基体熔深。第四层可用逆向焊，焊条可作左右摆动。每层焊后，要用圆头小锤迅速地轻轻敲击焊道，消除应力，并等到工件冷却到室温再行起焊。

（3）气缸盖焊后质量检查。焊修后的气缸盖要经过水压试验，在0.3～0.4 MPa的压力下，3 min不漏不渗为合格。检查平面的翘曲度，不得大于0.15 mm。

（4）气缸盖焊后机械加工。气缸盖平面翘曲度大于0.15 mm时，要进行铣削。将气缸盖放在平面铣床上，铣平面，吃刀深度0.25 mm，一次铣成。endprint