[发明专利]发动机气门耐磨降噪复合PVD涂层工艺

说明书

本发明公开了发动机气门耐磨降噪复合PVD涂层工艺，该发明在对发动机气门工件进行涂层处理前，对其进行除油清洗后，再通过超声波清洗机对其进行反复清洗，能够有效保证工件基体表面的洁净度，使其镀膜的效果更好，而通过对发动机气门工件进行细致清洗和抛光处理，并且利用PVD真空泵对气门工件作镀层加工，使其表面形成一定厚度的氮化物膜，而能够增大气门表面的耐磨性、耐腐蚀性和化学稳定性，防止其受到磨损而漏气，保证其良好的使用寿命，其次，又对发动机气门工件再进行二级镀膜，使其外表面形成水性阻尼涂料的降噪层，让气门具有一定的降噪功能，同时还使其具有无毒、无异味的特点，使得气门具有良好的适用性。

技术领域

本发明属于发动机气门加工技术领域，特别是涉及发动机气门耐磨降噪复合PVD涂层工艺。

背景技术

发动机气门及气门导管是一组动配合件，是发动机重要的组成部分，而离子镀膜(PVD镀膜)技术，其原理是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质电离，在电场的作用下，使被蒸发物质或其反应产物沉积在工件上，PVD镀膜技术目前广泛应用在刀具的表面处理，为各种机床的刀具作表面处理。

现有的发动机气门表面强度较低，在长期使用的过程中，其容易受到磨损，严重时则会存在漏气的问题，进而会对发动机造成影响，其且气门在日常使用的过程中，其降噪性和耐高温性有所欠缺，导致其适用性存在一定限制，为此我们提出了发动机气门耐磨降噪复合PVD涂层工艺解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供发动机气门耐磨降噪复合PVD涂层工艺，避免了现有的发动机气门表面强度较低容易受到磨损而漏气，同时其降噪性和耐高温性有所欠缺，导致其适用性存在一定限制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：发动机气门耐磨降噪复合PVD涂层工艺，包括以下步骤：

S1、除油：清洗其工件，清洗溶液一般为热碱性化学除油液，以蒸汽加热将温度控制到为60℃的条件下进行清洗，且清洗时间为20min-30mim。

S2、打磨抛光：将发动机气门工件进行抛光处理，采用水磨砂纸逐级打磨，打磨次数为2-3次，抛光之后，采用超声波清洗机对其进行清洗。

S3、抽真空：将清洗烘干完毕的气门工件装载至PVD真空炉中，接着再将PVD真空炉预热并把PVD真空炉内的残余气体抽走。

S4、加热烘烤：炉体和气门工件同时加热，加速残余气体的释放，PVD真空炉其电子束温度为加热至300-400℃。

S5、压升率测试：测试炉体的漏气率和放气率，将真空炉的压力降至P0.0001mbar。

S6、涂层加工：将PVD真空炉中通入氮气作为保护气体后，由靶材表面蒸发出来的涂层材料和反应气体的配合作用对气门工件进行镀层，所述反应气体氮气的流量范围为200-350sccm。

S7、镀膜冷却：沉积膜层并对工件进行冷却，使其温度降至150℃以下，且冷却时间为2h-3h。

S8、二级镀膜：PVD涂膜后，通过降噪涂料将混合料置于工件基体表面，接着再利用激光熔覆，涂层厚度约为10μm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中，抛光气门工件基体的表面粗糙度降低至Ra2.5。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S6中，PVD真空炉内偏压控制在200～280V，时间控制在4min-7min。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S6中镀膜涂层厚度为0.3μm-5μm，且镀膜涂层为氮化物膜。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S8中，降噪涂料由功能性乳液、阻尼颜填料、阻燃剂、助剂组合而成。