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为确定柴油发动机排气门断裂原因，对断裂的排气门进行了断口宏观分析、SEM电镜分析、金相组织和硬度检验。分析结果表明，排气门堆焊层存在焊接气泡，导致排气门盘部的强度降低，在冷热循环的工作条件下，排气门盘部由于热膨胀引起的环向张应力大于它的环向强度，致使排气门产生裂纹，直至断裂。针对排气门的断裂原因提出了相应的改进措施。