作为工程机械动力系统的关键部件,发动机提供了机械正常运作所需的全部动力。而发动机缸盖作为发动机燃烧室的冷却、密封、供油环节,其应用数量多,内部孔道复杂。且为消除高温高压影响,制造材料多为铸铁,制造精度不高,便于再制造处理。受燃烧室高温高压及孔道表面粗糙度影响,缸盖孔道内积蓄大量油质、锈蚀、水垢等混合污染物,在对其进行再制造检测、修复时需完全去除。而传统清洗技术污染严重,混合污物去除效果差,且受零件形状限制较大,无法深入孔道内部进行清洗,故亟需一种绿色、去除效果好、不受形状限制的清洗技术。本文利用熔盐的高流动性、高清效率与质量优势,对缸盖进行清洗研究。通过改进现有配方,分析污物组分及结构,阐释了混合污物的熔盐去除机理,分析了针对缸盖复杂孔道的熔盐渗透能力,为柴油发动机缸盖的再制造清洗产业化提供了一定理论支撑。首先,对原有熔盐配方进行改进。使用Na2CO3替换原有NaNO2组分,在提高配方热稳定性同时大大降低环境影响。通过多元(准)共晶系相变材料熔点及熔化潜热预测模型计算和DSC试验检测相结合,获得优化配方的理论熔点及实测熔点,并结合二者的响应曲面图及等值线图,分析优化配方理论熔点与实测熔点随配方内各组分比例的变化规律,发现二者熔点随配方组分的变化趋势相同,且最大绝对值误差仅为3.5%,而响应变量优化器优化结果显示,二者最低熔点仅差5.6963℃,最优配方组分比例相近,数据吻合性良好,表明预测模型可用于对熔盐配方的熔点预测及优化,并最终确定优化配方为m(NaOH)=0.3,m(NaNO3):m(KNO3):m(Na2CO3)=0.4435:0.4302:0.1263。然后对优化配方的热稳定性及其对缸盖孔道内污物的去除效果进行研究,结果显示在25～500℃区间内,配方仅失重1%,表明优化配方具有良好的热稳定性,其工作温度范围由原有配方的250℃～300℃提高到了 250℃～500℃,满足未来再制造清洗要求。并且优化配方对油道黑色附着物及水道泥垢状污物去除效果明显,清洗后油道表面基本无黑色附着物出现,水道基体表面泥垢状污物己完全消失,同时水道表面出现一定淡蓝色区域,表明优化配方对基体表面进行了一定的“发蓝处理”,一定程度上提高了基体表面抗腐蚀性能。其次,对优化配方渗透复杂孔道结构的能力及基体表面性能进行研究。使用旋转流变仪测量优化配方在不同温度下的粘度数值,发现优化配方粘度随温度升高而降低,由280℃的33Pa·s低至360℃的0.022Pa·s,接近于常温下10#柴油的粘度,且360℃时配方密度仅为1.682kg/cm3,满足清洗缸盖多孔结构的需求,并确定360℃作为清洗发动机缸盖孔道污物的工作温度。然后上述参数引入优化配方渗透能力仿真中,获得配方在不同直径、形状及长径比的孔道内的压力云图及速度矢量图。结果显示配方在复杂孔道结构内从入口到出口压力呈递减趋势且具有一定速度,表明在出入口的压力差下,熔盐可完全贯通复杂孔道,对复杂孔道结构具备良好的渗透能力。对比清洗前后HT250的表面硬度以及残余应力,发现清洗后硬度出现一定程度的上升,残余应力出现一定程度的下降,但清洗后基体表面仍表现出一定数量的残余压应力,对维持基体表面较高的抗热冲击强度及疲劳强度有一定积极作用,均未产生不利变化。最后,对发动机缸盖孔道内污物的优化配方清洗机理进行研究。利用SEM、FTIR及XRD分析缸盖内油道黑色附着物和水道游离及附着于基体表面的泥垢状污物,结果显示黑色附着物主要为含—OH基团、—CH3基团及芳香基团的有机物,厚度约为38.91μm,内部具有明显裂缝且与基体相互嵌合;泥垢状污物主要由铁氧化物、CaCO3等无机物和少量有机物组成,内部含有一定量的结晶水,CaCO3致密附着于表层,铁氧化物位于中间层,内部具有较多缝隙;使用顶空GC对清洗过程中的气体产物进行分析,结果显示气体产物内含多种组分,主要分为烷烃类、烯烃类、芳香烃类、醛类、酯类、醇类、酮类及羟类;进而从热作用、物理流动作用和氧化及裂解反应三方面对优化配方清洗缸盖复杂污物的去除机理进行详细阐述。并与污物在空气中失重进行对比研究,获得污物在空气及优化配方内的反应活化能,进而从清洗动力学角度解释了污物在优化配方内清洗效果良好的原因。