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内燃机车柴油双金属排气的制作方法

阅读:812发布:2023-03-08

专利汇可以提供内燃机车柴油双金属排气的制作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 内燃机 车柴油双金属排气 门 的制作方法,其特征在于:其制作流程为备料→气门毛坯成型→ 热处理 → 机械加工 →表面强化处理;气门毛坯成型过程为:气门盘部经电热 镦锻 成型,杆部 摩擦 焊接 成型;本 发明 工艺性能好, 锻造 、热处理 质量 控制稳定,材料的性能价格比好,产品 精度 高,工业应用技术经济效益显著,社会效益优越,应用前景良好。,下面是内燃机车柴油双金属排气的制作方法专利的具体信息内容。

1、一种内燃机车柴油双金属排气的制作方法,其特征在于:其制作 流程为备料→气门毛坯成型→热处理机械加工→表面强化处理,其备料过 程为:气门盘部材料为合金磨光棒材,切定长,变形端制作蒜头型,气 门杆部材料为低合金结构磨光棒材;气门毛坯成型过程为:气门盘部经电 热镦锻成型,杆部摩擦焊接成型;其中,电热镦锻:蒜头成型变形温度为: 1125℃-1175℃,变形速度≤1.5mm/s,毛坯成型始锻温度为:1120℃-1160 ℃;杆部摩擦焊接为:一级摩擦:时间1.5-3s,压10-18MPa,二级摩擦: 时间2-6s,压力16-26MPa,顶锻:保压时间4-8s,压力28-38Mpa。
2、如权利要求1所述的内燃机车柴油双金属排气门的制作方法:其特 征在于:其热处理过程为:固溶处理:温度1100℃-1180℃,进行冷,时 效处理:温度760℃-840℃,保温时间8-16小时,进行空冷,淬火处理: 温度850℃,进行油冷,高频处理:杆端蒜头进行硬化,HRC≥50。
3、如权利要求1所述的内燃机车柴油双金属排气门的制作方法:其特 征在于:其机械加工程序为:车削加工气门盘外园,底平面,基准杆;气门 颈部,夹槽部数控仿形,外园,端面,平面,斜面,锥面,蒜头端颈部磨 削加工。
4、如权利要求1所述的内燃机车柴油双金属排气门的制作方法:其特 征在于:其表面强化处理采用喷丸或氮化或铬处理。
5、如权利要求1至4中的任一项所述的内燃机车柴油双金属排气门的 制作方法:其特征在于:排气门的材料其为铁镍合金,其化学成分规范重量 百分比为:C:0.004-0.15,Si:0.40-1.20,Mn:0.50-1.0,Cr:20.0-24.0, Ni:30.0-40.0,Ti:2.5-3.0,Al:0.60-1.20,Nb:0.40-1.20,V:0.01-0.20, W:0.60-0.80,B:0.01-0.04,Mg:0.01-0.04,Ce:0.005-0.08,Co:0.5-1.0, Mo:0.15-0.30,Cu:0.05-0.30,其余是铁。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种排气,特别涉及一种内燃机车柴油双金属排气门的制 作方法。

背景技术

内燃机车柴油机配气机构的排气门是发动机的重要运动部件,其服役条 件苛刻、工作环境恶劣,为此,要求气门具有优良的综合性能,不仅要具有 高温强度和热稳定性,而且要具有优良的耐高温燃气腐蚀、抗化耐磨损的 特性,上述诸性能的综合体现基本取决于气门的结构、材料特性、制造方法。 气门性能的优劣直接影响着主机的动性能、使用寿命及可靠性。在机车运 行中发生气门破坏性失效会导致发动机事故,严重危及机车的运行安全。240 系列、280系列柴油机作为动力的东系列内燃机车是我国路干线运输的 主要动力,在铁路运输中占有重要的地位,但是目前气门的使用寿命还处于 相对落后的平,并时有发生气门早期失效,诸如出现裂纹、掉和断事 故,为此,提高气门的可靠性与使用寿命问题受到了铁路运行部门和内燃机 制造部门的极大关注。根据铁道部颁布的《铁路主要技术政策》中“提高机 车及其主要零部件的技术性能、工作可靠性和使用寿命,逐步延长机车段修 车和大修间的走行公里”的要求,同时在铁路运输高速重载的要求下,内燃 机车正在向提高输出功率、提高强化指标、提高可靠性、降低燃油消耗率、 使用燃油多样化、减少有害排气、减轻重量、缩小体积、延长检修期和实现 无维修方向发展,这一切都对柴油机燃烧系统的重要部件—气门提出了更高 的要求。目前我国内燃机柴油机气门的制造方法及缺陷
1、阀盘锥面强化,采用锥焊方法熔覆高温硬面耐磨合金(附图1所示), 不仅工艺复杂,制造难度大,而且影响着气门整体的结构性能,大量的气门 在运行15万公里以上出现锥焊区裂纹、掉块也是导致柴油机气门事故的主 要原因之一,严重影响着气门的使用寿命。
2、气门材料4Cr4Ni14W2Mo的性能不能满足内燃机车柴油机进气门的工 作要求,使用寿命不能满足铁道部机务部门可靠性管理对气门提出的要求: 即无维修要求气门运行≥30万公里,气门使用寿命要求达到机车大修的目 标值80万公里±10万公里。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺点,本发明人积多年从事本领域工作的经 验,经不断的设计改进,反复研究论证,终得本发明的产生,本发明提供一 种内燃机车柴油双金属排气门的制作方法
本发明采用的技术方案是:一种内燃机车柴油双金属排气门的制作方 法,其特征在于:其制作流程为备料→气门毛坯成型→热处理机械加工→ 表面强化处理,其备料过程为:气门盘部材料为铁镍合金磨光棒材,切定长, 变形端制作蒜头型,气门杆部材料为低合金结构磨光棒材;气门毛坯成型 过程为:气门盘部经电热镦锻成型,杆部摩擦焊接成型;其中,电热镦锻: 蒜头成型变形温度为:1125℃-1175℃,变形速度≤1.5mm/s,毛坯成型始锻 温度为:1120℃-1160℃;杆部摩擦焊接为:一级摩擦:时间1.5-3s,压 力10-18MPa,二级摩擦:时间2-6s,压力16-26MPa,顶锻:保压时间4-8 s,压力28-38MPa,
其热处理过程为:固溶处理:温度1100℃-1180℃,进行水冷,时效处 理:温度760℃-840℃,保温时间8-16小时,进行空冷,淬火处理:温度 850℃,进行油冷,高频处理:杆端蒜头进行硬化,HRC≥50。
其机械加工程序为:车削加工气门盘外园,底平面,基准杆;气门颈部, 夹槽部数控仿形,外园,端面,平面,斜面,锥面,蒜头端颈部磨削加工。
其表面强化处理采用喷丸或氮化或铬处理。
排气门的材料其为铁镍合金,其化学成分规范重量百分比为:C: 0.004-0.15,Si:0.40-1.20,Mn:0.50-1.0,Cr:20.0-24.0,Ni:30.0-40.0, Ti:2.5-3.0,Al:0.60-1.20,Nb:0.40-1.20,V:0.01-0.20,W:0.60-0.80, B:0.01-0.04,Mg:0.01-0.04,Ce:0.005-0.08,Co:0.5-1.0,Mo:0.15-0.30, Cu:0.05-0.30,其余是铁。
本发明具有的优点
1、气门材料性能与工艺性好,锻造、热处理质量控制稳定,材料的性 能价格比好,工业应用技术效益显著;社会效益优越,应用前景好。
2、双金属气门的工作性能优良,高温性能高,可靠性好,改善了导热 性,降低排气门的工作温度约30℃,减少了气门的重量,降低机械应力热应力,综合性能的提高使气门的使用寿命由≤30万公里提高到≥80万公 里。
3、气门制造方法先进、独特、产品精度,应用效果好。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1为传统气门结构示意图。

具体实施方式

本发明一种内燃机车柴油双金属排气门的制作方法,其特征在于:其制 作流程为备料→气门毛坯成型→热处理→机械加工→表面强化处理,其备料 过程为:气门盘部材料为铁镍合金磨光棒材,切定长,变形端制作蒜头型, 气门杆部材料为低合金结构钢磨光棒材;气门毛坯成型过程为:气门盘部经 电热镦锻成型,杆部摩擦焊接成型。
实施例
一种内燃机车柴油双金属排气门的制作方法,其特征在于:其制作流程 为备料→气门毛坯成型→热处理→机械加工→表面强化处理,
1、备料:过程为,气门盘部材料为铁镍合金磨光棒材,切定长,变形 端制作蒜头型,气门杆部材料为低合金结构钢磨光棒材;
2、气门毛坯成型过程为:气门盘部经电热镦锻成型,杆部摩擦焊接成 型;其中,电热镦锻:蒜头成型变形温度为:1125℃-1175℃,变形速度≤ 1.5mm/s,毛坯成型始锻温度为:1120℃-1160℃;杆部摩擦焊接为:一级摩 擦:时间1.5-3s,压力10-18MPa,二级摩擦:时间2-6s,压力16-26MPa, 顶锻:保压时间4-8s,压力28-38Mpa;
3、热处理过程为:固溶处理:温度1100℃-1180℃,进行水冷,时效 处理:温度760℃-840℃,保温时间8-16小时,进行空冷,淬火处理:温 度850℃,进行油冷,高频处理:杆端蒜头进行硬化HRC≥50。
4、机械加工程序为:车削加工气门盘外园,底平面,基准杆;气门颈 部,锁夹槽部数控仿形,外园,端面,平面,斜面,锥面,蒜头端颈部磨削 加工。
5、表面强化处理采用喷丸或氮化或镀铬处理。
在上述工艺下,排气门的材料其为铁镍合金,其化学成分规范重量百分 比(wt%)为:C:0.004-0.15,Si:0.40-1.20,Mn:0.50-1.0,Cr:20.0-24.0, Ni:30.0-40.0,Ti:2.5-3.0,Al:0.60-1.20,Nb:0.40-1.20,V:0.01-0.20, W:0.60-0.80,B:0.01-0.04,Mg:0.01-0.04,Ce:0.005-0.08,Co:0.5-1.0, Mo:0.15-0.30,Cu:0.05-0.30,其余是铁。
以上所述,是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变, 所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范 围。
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