[发明专利]一种气缸盖、发动机及气门座圈的激光熔覆方法

说明书

本发明提供了一种气缸盖，所述气缸盖具有气缸连接端，所述气缸盖包括进气门座孔，所述进气门座孔的侧壁上开设有熔覆槽；所述进气门座孔内设有过渡段，所述过渡段位于所述熔覆槽靠近所述气缸连接端的一侧，所述过渡段与所述熔覆槽边缘相接；所述熔覆槽内通过激光熔覆工艺形成有气门座圈，所述气门座圈与所述气缸盖之间通过结合层连接，所述结合层存在于所述熔覆槽对应的所述进气门座孔的侧壁内，所述结合层还存在于部分所述过渡段对应的所述进气门座孔的侧壁内。通过特制过渡段的弧面熔覆槽，使熔覆物与母体间的结合层延伸至过渡段处，有效避免了普通熔覆槽产生的熔覆裂纹缺陷。

技术领域

本发明涉及汽车发动机领域，特别涉及一种气缸盖、发动机及气门座圈的激光熔覆方法。

背景技术

近年来，为应对能源危机及气候变化，各国发布了更严苛的油耗排放法规，作为车用动力源，汽油机仍将存在相当长时间，汽车厂商需不断提升整车燃油经济性，根据国家2016年发布的《节能与新能源汽车技术路线图》，乘用车新车平均油耗将分别达到2020年5.0L/100Km，2015年4.0L/100Km，2030年3.2L/100Km，乘用车汽油机2020年热效率将达到40％，2025年热效率将达到44％，2030年热效率将达到48％。快速燃烧是提高发动机热效率的途径之一，而高滚流进气系统是实现快速燃烧的必要条件，滚流比影响因素：喉口截面积与气门横截面积、喉口处进气道角度、喉口深度。

目前，发动机气缸盖上设有进气门座圈安装口，进气门座圈通过压装的方式与气缸盖本体上的进气门座圈安装口配合，这种配合结构制约了流量系数和滚流强度的提升，即影响了进气道性能的提升。因此需对现有的发动机进气门与气缸盖的配合结构进行改进。在其他条件不变时，激光熔覆气门座圈可降低喉口深度，提高滚流比。

在现有技术中气门座的激光熔覆方法，采用倒角状或圆弧状的熔覆槽，在实际熔覆中在两端会出现因为无缓冲而产生裂纹，熔覆层起始端及搭接区的界面成型质量差，当检测到缺陷时，需要去除沉积金属，再次进行激光熔覆，工艺繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有激光熔覆气门座边缘易产生裂纹缺陷及工艺复杂繁琐的问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明公开了一种气缸盖，所述气缸盖具有气缸连接端，所述气缸盖包括进气门座孔，所述进气门座孔的侧壁上开设有熔覆槽；

所述进气门座孔内设有过渡段，所述过渡段位于所述熔覆槽靠近所述气缸连接端的一侧，所述过渡段与所述熔覆槽边缘相接；

所述熔覆槽内通过激光熔覆工艺形成有气门座圈，所述气门座圈与所述气缸盖之间通过结合层连接，所述结合层存在于所述熔覆槽对应的所述进气门座孔的侧壁内，所述结合层还存在于部分所述过渡段对应的所述进气门座孔的侧壁内。

进一步的，所述气门座圈由熔覆物加工而成，所述熔覆物通过激光熔覆将填充物与所述气缸盖的母体融合形成，所述熔覆物覆盖在所述熔覆槽和部分所述过渡段上，所述结合层为所述填充物和所述气缸盖的融合过程中形成的。

进一步的，所述熔覆槽环向设置在所述进气门座孔的侧壁上；所述熔覆槽的截面为弧形。

进一步的，所述过渡段为弧状过渡段。

第二方面，本发明公开了一种发动机，所述发动机包括如上所述的气缸盖。

第三方面，本发明公开了一种气门座的激光熔覆方法，包括以下步骤：

在气缸盖的气门座孔的侧壁上加工熔覆槽和过渡段；其中，所述过渡段位于所述熔覆槽靠近气缸连接端的一侧，所述过渡段与所述熔覆槽边缘相接；

准备填充物，以预设送粉速度将填充物送至熔覆槽表面；

激光束照射融化填充物包住所述熔覆槽及部分过渡段对应的母体，将所述填充物与所述母体熔合，在所述母体上形成熔覆层；