一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺的制作方法

文档序号:12874159阅读:294来源:国知局

本发明涉及再制造加工技术领域,具体地说是一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺。



背景技术:

气门是发动机上重要的部件之一,其的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。气门头部温度很高,而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力,其润滑、冷却条件差,要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。进气门一般采用合金钢,排气门采用耐热合金。有时为了省耐热合金,排气门头部用耐热合金,而杆部用铬钢,然后将两者焊接起来。气门在使用过程中,时间一长就会出现不同程度的磨损,因此需要及时的进行更换以免影响正常的使用,然而更换气门会使得使用成本增加,而且也未对磨损的气门回收处理,导致严重的资源浪费。

阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质还分为铸铁阀门,铸钢阀门,不锈钢阀门,铬钼钢阀门,铬钼钒钢阀门,双相钢阀门,塑料阀门,非标订制阀门等。传统的阀门由于长时间使用,会出现不同程度的腐蚀和磨损,也需要及时更换,同样也存在着维护成本高的问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术中的不足,本发明提出一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述低碳锰铁包括以下质量百分比的组分:c为0.1~0.3%、si为0~2%、p为0.10~0.30%、s为0~0.02%、mn为85.0~92.0%、fe为余量。

所述锆铁粉包括以下质量百分比的组分:zr为78~82%、al为0~2%、si为0~0.50%、c为0~0.30%、s为0~0.05%、p为0~0.05%、fe为余量。

硼铁粉包括以下质量百分比的组分:b为19.0~21.0%、c为0~0.5%、si为0~2.0%、al为0~0.05%、s为0~0.01%、p为0~0.10%、mn为0~0.50%、cu为0~0.10%、fe为余量。

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述焊接工艺方法为:将连铸铸棒采用氧-乙炔碳化焰堆焊方法或钨极氩弧焊方法(手工或自动)对工件进行堆焊。

在堆焊前应进行预热处理,预热温度为200~250℃,堆焊层间温度300℃。

工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

本发明的有益效果是:本发明的材料搭配合理,在实现对气门、阀门尺寸修复的同时,可进一步改善气门、阀门的性能,从而延长工件的使用寿命,降低了维护成本。本发明的碳及钨含量适中,韧性较好。在1000℃以下的相当宽的温度范围内,具有优良的耐蚀性、耐高温、抗冲击和抗粘着磨损性能。堆焊层可进行机加工。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。

实施例一:

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述低碳锰铁包括以下质量百分比的组分:c为0.3%、si为1%、p为0.10%、s为0.02%、mn为85.0%、fe为余量。

所述锆铁粉包括以下质量百分比的组分:zr为82%、al为2%、si为0.50%、c为0.30%、s为0.01%、p为0.03%、fe为余量。

硼铁粉包括以下质量百分比的组分:b为19.0%、c为0.5%、si为1%、al为0.05%、s为0.01%、p为0.10%、mn为0.50%、cu为0.10%、fe为余量。

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述焊接工艺方法为:将连铸铸棒采用氧-乙炔碳化焰堆焊方法(手工或自动)对工件进行堆焊。

在堆焊前应进行预热处理,预热温度为200~250℃,堆焊层间温度300℃。

工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

实施例二:

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述低碳锰铁包括以下质量百分比的组分:c为0.1%、si为2%、p为0.30%、s为0.01%、mn为92.0%、fe为余量。

所述锆铁粉包括以下质量百分比的组分:zr为78%、al为1%、si为0.20%、c为0.10%、s为0.05%、p为0.05%、fe为余量。

硼铁粉包括以下质量百分比的组分:b为21.0%、c为0.3%、si为2.0%、al为0.01%、s为0.005%、p为0.05%、mn为0.20%、cu为0.05%、fe为余量。

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述焊接工艺方法为:将连铸铸棒采用氧-乙炔碳化焰堆焊方法(手工或自动)对工件进行堆焊。

在堆焊前应进行预热处理,预热温度为200~250℃,堆焊层间温度300℃。

工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

实施例三:

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述低碳锰铁包括以下质量百分比的组分:c为0.2%、si为2%、p为0.20%、s为0.02%、mn为90%、fe为余量。

所述锆铁粉包括以下质量百分比的组分:zr为80%、al为1.5%、si为0.1%、c为0.2%、s为0.02%、p为0.01%、fe为余量。

硼铁粉包括以下质量百分比的组分:b为20%、c为0.1%、si为1.5%、al为0~0.03%、s为0.01%、p为0.10%、mn为0.1%、cu为0.10%、fe为余量。

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述焊接工艺方法为:将连铸铸棒采用钨极氩弧焊方法(手工或自动)对工件进行堆焊。

在堆焊前应进行预热处理,预热温度为200~250℃,堆焊层间温度300℃。

工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

实施例四:

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒,包括以下质量百分比的组分:

所述低碳锰铁包括以下质量百分比的组分:c为0.3%、si为1.2%、p为0.25%、s为0.01%、mn为87%、fe为余量。

所述锆铁粉包括以下质量百分比的组分:zr为81%、al为1.5%、si为0.3%、c为0.2%、s为0.04%、p为0.02%、fe为余量。

硼铁粉包括以下质量百分比的组分:b为19.5%、c为0.35%、si为1.2%、al为0.04%、s为0.003%、p为0.07%、mn为0.4%、cu为0.08%、fe为余量。

一种气门、阀门堆焊用连铸铸棒的焊接工艺,所述焊接工艺方法为:将连铸铸棒采用钨极氩弧焊方法(手工或自动)对工件进行堆焊。

在堆焊前应进行预热处理,预热温度为200~250℃,堆焊层间温度300℃。

工件堆焊后应立即进行消除应力热处理。

为了论证本发明的实际效果和性能,特将本发明的实施例一至实施例四的四个方案分别实施之后,对各自的焊层性能进行了测试,并做了统计分析,统计如下:

由上述实验数据可知,实施例一和实施例二采用氧-乙炔碳化焰堆焊方法结合本发明的组分,可以在高温即437℃-578℃时具有较高的硬度,尤其在437℃时可达最高;实施例三和实施例四采用钨极氩弧焊方法,可以在高温437℃-578℃时具有较高的硬度,尤其是在437℃时最佳,并且采用本发明的工艺方法后,可以实现对气门、阀门的尺寸修复。

本发明制成的焊层,常温硬度hrc45~56,从而能够方便对工件如气门、阀门的机械加工处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受步骤实施例的限制,步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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