專利名稱：大功率柴油機(jī)氣閥閥面合金硬化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種大功率柴油機(jī)氣閥閥面合金硬化工藝，特別涉及大功率柴油機(jī)氣閥加工的工藝領(lǐng)域，應(yīng)用于大功率柴油機(jī)氣閥。
背景技術(shù)：
就目前，國內(nèi)外氣閥生產(chǎn)廠一般都采用在氣閥閥面上堆焊合金的方法，來提高氣閥的使用壽命，堆焊合金的方法一般有氧乙炔焊、氬弧焊、等離子焊等幾種傳統(tǒng)的堆焊合金工藝，但無論是哪一種堆焊合金工藝，在氣閥閥面上堆焊合金時，都難免存在堆焊合金材料疏松、氣孔、夾渣、金相組織晶粒粗大以及堆焊合金與氣閥的基底材料結(jié)合不佳等嚴(yán)重缺陷，而且閥面合金硬度不高，我們也做過試驗(yàn)，在氣閥閥面上采用真空堆焊合金的方法，試圖解決由傳統(tǒng)的堆焊合金工藝帶來的缺陷，試驗(yàn)結(jié)果表明，在氣閥閥面上采用真空堆焊合金，與其他幾種堆焊合金工藝相比，各項(xiàng)指標(biāo)有了明顯的提高，但晶粒粗大，硬度不高的問題也沒有解決，對于上述問題，國際上有很多科研單位和氣閥制造廠用了幾十年時間來研究，但一直都沒有取得有效的辦法，來解決堆焊合金時殘留的缺陷和提高閥面合金的硬度等問題，因此氣閥閥面的質(zhì)量長期以來一直停留在一個相對較低的水平上，所以，迄今為止，國內(nèi)外有關(guān)氣閥閥面堆焊合金層的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，都允許氣閥閥面堆焊合金層有不同程度的疏松、氣孔和夾渣存在，為了徹底擺脫堆焊合金時殘留堆焊缺陷的困擾，發(fā)達(dá)國家某些企業(yè)在設(shè)計(jì)新型柴油機(jī)氣閥時，采用航空發(fā)動機(jī)上用的Nimonic80A合金鋼材料制造氣閥，采用此方法，因?yàn)殚y面上沒有堆焊合金，也就不存在堆焊合金時殘留堆焊缺陷，從這個意義上來說，這種方法對改善氣閥閥面質(zhì)量取得了一定的效果，但是，僅就Nimonic80A材料與堆焊合金材料相比，其性能遠(yuǎn)不如堆焊合金的材料，而且Nimonic80A材料的機(jī)械加工的工藝性很差，加工成本非常高，Nimonic80A材料的價格極其昂貴，它的材料成本是普通(有堆焊合金層的)氣閥的材料的5～15倍(所以Nimonic80A合金鋼材料與有堆焊合金層氣閥材料的價格比相差這么大，是因?yàn)槠胀忾y的材料種類比較多)，可見，用的Nimonic80A合金鋼材料制造氣閥，考慮性價比時應(yīng)該不是最佳的選擇，在實(shí)際工作中，氣閥長期處在高溫、高壓、高速、高頻率的工作環(huán)境中作往復(fù)碰撞運(yùn)動，因此氣閥成為柴油機(jī)中的一個容易磨損零件，如果不能解決消除氣閥閥面上堆焊合金時殘留的堆焊合金材料疏松、氣孔、夾渣、金相組織晶粒粗大等缺陷，無法提高氣閥閥面質(zhì)量，將縮短了氣閥的使用壽命，降低了柴油機(jī)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提高氣閥閥面的質(zhì)量，延長氣閥的使用壽命，設(shè)計(jì)并采用一種大功率柴油機(jī)氣閥閥面合金硬化工藝，其特征在于在真空爐中對氣閥閥面進(jìn)行真空堆焊合金，并對氣閥閥面上的堆焊合金進(jìn)行加熱，加熱的溫度1320℃，再對被加熱的堆焊合金進(jìn)行加力滾壓，對加熱的堆焊合金進(jìn)行滾壓的壓力200000N。實(shí)施該技術(shù)的明顯效果是采用真空堆焊合金，可以提高堆焊合金與氣閥的基底材料的結(jié)合性能，減少堆焊合金中的疏松、氣孔和夾渣；對被加熱的堆焊合金進(jìn)行加力滾壓，提高堆焊合金的材料密度，堆焊合金的金相組織由白色鈷基α固溶體+呈枝晶分布的共晶碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨捇凉倘荏w+共晶碳化物，晶粒得到細(xì)化，閥面具有較高的硬度，硬度可提高HRC10～15，使氣閥具有采用其他工藝所達(dá)不到的技術(shù)指標(biāo)，可較大幅度地提高氣閥閥面的綜合性能和延長氣閥以及柴油機(jī)的使用壽命。而且，采用的新工藝一點(diǎn)也不增加氣閥母材和堆焊合金的成本。而氣閥的綜合性能卻得到極大的提高，可以滿足各種新、老型號氣閥的技術(shù)要求。
效果對照表

四具體實(shí)施方式
以下用船用柴油機(jī)氣閥的制造為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步描述在真空爐中對柴油機(jī)氣閥氣閥閥面進(jìn)行真空堆焊合金，并對氣閥閥面上的堆焊合金在1320℃進(jìn)行加熱，再對被加熱的堆焊合金進(jìn)行加滾壓力200000N進(jìn)行滾壓，使大功率柴油機(jī)氣閥閥面合金硬化，閥面合金硬化后的硬度在HRC52～62。
權(quán)利要求
1.一種大功率柴油機(jī)氣閥的閥面合金硬化工藝，其特征在于在真空爐中對氣閥閥面進(jìn)行真空堆焊合金，并對氣閥閥面上的堆焊合金進(jìn)行加熱，再對被加熱的堆焊合金進(jìn)行加力滾壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率柴油機(jī)氣閥的閥面合金硬化工藝，其特征在于對堆焊合金加熱的溫度在常溫～1320℃范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率柴油機(jī)氣閥的閥面合金硬化工藝，其特征在于對加熱的堆焊合金進(jìn)行滾壓的壓力在5000～200000N范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了采用一種大功率柴油機(jī)氣閥的閥面合金硬化工藝，在真空爐中對氣閥閥面進(jìn)行真空堆焊合金，并對氣閥閥面上的堆焊合金進(jìn)行加熱，再對被加熱的堆焊合金進(jìn)行加力滾壓。采用真空堆焊合金，可以提高堆焊合金與氣閥的基底材料的結(jié)合性能，減少堆焊合金中的疏松、氣孔和夾渣，對被加熱的堆焊合金進(jìn)行加力滾壓，可以消除因真空堆焊合金中殘存的少量疏松和氣孔，提高堆焊合金的材料密度，從而使氣閥的綜合性能得到極大的提高，滿足了各種氣閥的技術(shù)要求。
文檔編號C21D9/50GK101089203SQ200610027568
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者何才田, 何赟 申請人:何才田, 何赟