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淺析車用鋁合金零部件氣密性檢測方法及數(shù)值分析論文
1車用鋁合金零部件簡介
在現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展過程中，隨著車輛輕量化設(shè)計的推廣，鋁合金零部件因其質(zhì)量輕、強度高、機械性能好等諸多優(yōu)點而被各大汽車主機廠廣泛采用。車用鋁合金零部件主要有鋁合金輪轂、鋁合金氣門室蓋、鋁合金殼體及鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)等部件。鋁合金零部件制造方法多采用鑄造方法，因生產(chǎn)工藝的制約，薄壁鋁合金零部件會存在鑄造件常見的缺陷，如氣孔、砂眼、縮松、縮孔、裂紋等。因此，一部分鋁合金零部件需要進行氣密性檢測，如輪轂、發(fā)動機殼體、氣門室蓋等;文中主要介紹鋁合金輪轂及鋁合金氣門室蓋的檢測方法及其數(shù)值分析。
2常用氣密性檢測及選取方法
零部件氣密性檢測的方法很多，根據(jù)檢測原理、檢測條件和適應(yīng)范圍，通常按氣密性檢測時零部件內(nèi)部所處的狀態(tài)將氣密檢測方法分為加壓檢測和真空檢測兩大類。工業(yè)上，通常用泄漏率的大小表征零部件的氣密性優(yōu)劣。(1) 加壓氣密性檢測方法將被檢零部件內(nèi)部充入比外部壓力更高的示蹤氣體，在被檢零部件外面用合適的方法判斷有無示蹤氣體泄漏，以及泄漏部位和泄漏量的多少，從而，可以判斷被檢零部件氣密性是否良好。車用零部件里的鋁合金輪轂及氣門室蓋，可以采用加壓氣密性檢測方法進行氣密性檢測。水氣密檢測和超聲波檢測均屬于加壓氣密性檢測。(2) 真空檢測方法將被檢零部件內(nèi)部抽成真空，形成負壓，將示漏氣體充入零部件的外部，一旦被檢零部件存在漏點，示蹤氣體會在壓力作用下進入零件的內(nèi)部，利用某種方法將示蹤氣體檢測出來，從而可以判斷零件的氣密性是否合格。例如，用于鋁合金輪轂氣密性精確檢測的氦氣真空檢測方法就屬于此類。(3) 氣密性檢測方法的選擇零部件氣密性檢測方法的選擇，主要與零部件的結(jié)構(gòu)、耐壓大小、安全性能以及檢測速度等指標有關(guān)。例如，鋁合金輪轂的氣密性涉及車輛行駛的安全性，所以其氣密性要求比較嚴格，通常采用真空檢測方法，用于判斷其氣密性的優(yōu)劣。而氣門室蓋其氣密性不涉及車輛安全性，通常其氣密性要求不是很嚴格，常用加壓檢測的方法檢測其氣密性。
3車用鋁合金輪轂的氣密檢測
各大汽車主機廠出于汽車行駛的安全性，對鋁合金零部件的安全性能檢測要求也日漸完善。例如，鋁合金輪轂的氣密性直接關(guān)系到車輛的安全行駛，如果汽車在高速路上行駛，一旦由于輪轂氣密性不良造成爆胎，會引發(fā)慘烈的交通事故，所以各大汽車主機廠將鋁合金輪轂氣密性檢測列為必檢項目，要求每件輪轂在出廠前都要進行氣密性檢測。目前，針對鋁合金輪轂氣密性檢測主要有兩種方法。(1) 水氣密檢測水氣密檢測即氣泡檢漏法適用于允許承受正壓的容器、管道、密封裝置等的氣密性檢驗。其特點是簡單、方便、直觀、經(jīng)濟。在被檢輪轂充入一定壓力的示漏氣體后放入液體中，氣體通過漏孔進入周圍的液體形成氣泡，氣泡形成的地方就是漏孔存在的位置，根據(jù)氣泡形成的速率、氣泡的大小以及所用氣體和液體的物理性質(zhì)，可以大致估算出漏孔的泄漏率。(2) 水氣密檢測的數(shù)值分析假定氣泡為球狀，若某一漏孔處氣泡形成的頻率為n，測得氣泡在液面上的直徑為Db，此時，氣泡內(nèi)的壓力Pb為大氣壓力Pa和液體表面張力σ引起的壓力4σ/Db之和, 實際檢漏時，通常用空氣作為示漏氣體，用水作為顯示液體。此時，該檢測方法的可檢測泄漏率通常在10-5~10-2Pa·m3/s范圍之間(3) 氦質(zhì)譜檢測法這種檢漏方法是采用氦質(zhì)譜儀檢測，其核心部件是質(zhì)譜室，使不同質(zhì)量的混合氣體變成離子并在電場中運動，不同質(zhì)荷比的離子在電場作用下，運動軌跡不同，而相同質(zhì)荷比的離子會在電場作用下匯聚在一起，形成離子流。
4結(jié)束語
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，車輛輕量化是汽車技術(shù)進步的必然趨勢，伴隨著這個趨勢，鋁合金零部件被越來越多的汽車主機廠廣泛使用。同時，針對鋁合金零部件性能的檢測方法也正在逐步走向完善，文中主要介紹了車用鋁合金零部件氣密性檢測方法，針對鋁合金輪轂和氣門室蓋介紹了具體檢測方法，同時通過數(shù)值分析的方法介紹了相應(yīng)的檢測原理。
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