[發明專利]低速柴油機排氣閥密封面的加工方法

有效

• 申請號: 201010539150.1
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN102000952A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 張先智;陳以建;嚴中明;明國建
• 申請（專利權）人: 重慶躍進機械廠有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K31/02;B23P9/02;C22F1/10
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于低速柴油機排氣閥的生產方法,?具體的講，是一種加工低速柴油機排氣閥密封面的方法。

背景技術

?低速柴油機由于性能優良，可靠性好，使用維護方便，能燃用劣質燃油，燃油消耗低等特點，被作為世界大型船舶的主要動力。排氣閥是柴油機心臟的關鍵運動部件，決定著柴油機的性能與可靠性：又是柴油機的基礎部件，對柴油機整機起著十分重要的支撐作用；更是易消耗部件，更換時需要部分解體柴油機，耗工耗時，若在使用中發生故障，必定會造成停車事故，這是絕對不允許的出現的。

我國在低速柴油機排氣閥的設計和制造方面還相當落后，一直依靠進口，采購周期長，并且價格昂貴。目前，我國對低速柴油機排氣閥錐面采用噴（堆）焊工藝，焊一層NiCr12B或Stellite?6#合金，以提高低速柴油機排氣閥密封面的表面硬度，增加耐磨性，但是，完全靠堆焊提高密封面硬度是有限的。上世紀末，整體鎳基高溫合金制造的排氣閥，在兩沖程柴油機上使用后，大修期已經輕松超過20000小時，但整體鎳基高溫合金制造成本昂貴，在市場上運用有一定的局限性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種制造成本低、同時能極大地改善密封面的硬度，且不易產生裂紋的加工方法。

為解決以上技術問題，本發明提供的低速柴油機排氣閥密封面的加工方法，所述排氣閥（1）的圓錐面（1a）上帶有環向錐形凹槽（2），其步驟為：

a)將含Nb變形高溫Ni-Cr合金堆焊在所述的錐形凹槽（2）內，直至將所述的錐形凹槽（2）填滿；

b)對堆焊合金面進行車削加工使其與圓錐面（1a）齊平；

c)對堆焊合金面進行滾壓加工，形成深度為2～2.5mm的三或四道溝槽（3），相鄰溝槽（3）對應位置處的距離為6±0.5mm；

d)將所述排氣閥（1）置于?600～720℃的高溫爐中進行二次時效硬化處理；

e)?再次對圓錐面及堆焊合金面進行車削加工直至將所述的溝槽（3）削平形成所述排氣閥（1）的密封錐面，并進行著色滲透探傷檢測和硬度檢驗。

本發明利用含Nb（鈮）變形高溫Ni-Cr（鎳-鉻）沉淀硬化合金，經過滾壓+時效沉淀硬化處理，形成一種網狀沉淀組織，硬度可達到HV₁₀540～580（HV₁₀為10kg載荷測得的硬度值）。在保留原低速機排氣閥基體材料SNCrW的情況下，將含Nb變形高溫Ni-Cr合金堆焊在低速機排氣閥錐形凹槽內，經過車削，然后在滾壓設備下對堆焊合金面進行強有力地滾壓，再經過600-720℃二次時效硬化處理，來提高堆焊層表面硬度，以改善密封面抗磨損和腐蝕性能。該工藝方法生產的排氣閥在堆焊合金層形成了擠壓力，即便是存在焊接缺陷，擠壓力的存在會有效防止密封面在使用過程中出現壓痕和因燃燒過程產生的密封面裂紋。

上述低速柴油機排氣閥密封面的加工方法，步驟c)中所述滾壓加工所采用的滾壓設備軸向承載負荷≥15t，滾壓線速度≥50m/min，該滾壓設備的滾輪外緣呈對稱的90°夾角，夾角頂部為R2.5的倒圓。

上述低速柴油機排氣閥密封面的加工方法，所述滾壓設備從最靠近所述排氣閥軸線的溝槽（3）開始滾壓，滾壓完上一個溝槽（3）后才能滾壓鄰近的下一個溝槽（3）。

上述低速柴油機排氣閥密封面的加工方法，首先在所述滾壓設備的滾輪倒圓上涂抹潤滑脂，再啟動滾壓設備，滾壓設備的初始壓力≤2T，?每隔30秒增加2T的壓力并涂抹一次潤滑脂。涂抹潤滑脂以減少摩擦，減少加工過程中的熱量；由于堆焊合金面表面的塑性變形受時間影響，滾壓設備上的壓力將隨時間變化而逐漸降低，根據滾壓溝槽深度的增加逐漸加壓。

上述低速柴油機排氣閥密封面的加工方法，采用含Nb變形高溫Ni-Cr合金材料GH4169，步驟d)中所述二次時效硬化處理的第一階段保溫溫度為720℃，保持時間8小時，爐溫冷卻至620℃，第二階段保溫溫度為620℃，保持時間8小時，爐溫冷卻到400℃以下。

上述低速柴油機排氣閥密封面的加工方法，采用含Nb變形高溫Ni-Cr合金材料Inconel?718，步驟d)中所述二次時效硬化處理的第一階段保溫溫度為720℃，保持時間8小時，爐溫冷卻至620℃，第二階段保溫溫度為620℃，保持時間6小時，爐溫冷卻到400℃以下。

本發明的有益效果：提高了密封面的硬度，在使用過程中不易產生裂紋，制造成本得到了有效控制，延長了柴油機的大修期時間，具有廣闊的推廣價值和市場前景。

附圖說明

圖1??是本發明中低速機排氣閥的結構示意圖。