[发明专利]内燃机排气阀杆部端面钎焊方法

说明书

本发明属于钎焊技术领域，特别涉及一种使用铜锰钴型合金为钎焊料钎焊内燃机排气阀杆部端面的钎焊方法。

目前国外多使用钎焊合金采用感应加热钎焊金属零件。如美国专利№3.197.859披露了一种钎焊合金，组成为铜40-75%，镍3-20%，钴3-18%，其余为锰，钎焊温度为1600°F-1900°F。用于不锈钢零件对接钎焊，可提高钎焊接头的结合拉力强度。但此种组分的钎焊合金不适于5Cr21Mn9Ni4N（简称21-4N）奥氏体耐热不锈钢和40Cr、4Cr9Si₂、4Cr10Si₂Mo等中碳合金结构钢的钎焊，因为该钎焊方法温度偏低，而且钴的元素含量小，满足不了上述钢的钎焊结合强度。

本发明的目的是提供一种能提高钎焊结合强度并能得到理想的金相组织的，以铜、锰、钴合金为钎焊料钎焊内燃机排气阀杆部端面的钎焊方法。

本发明的技术解决方案是：一种利用高频感应加热和铜-锰-钴钎焊料合金钎焊的方法是利用高频感应加热以及组成重百分比为铜58-80，锰25-35，钴10-25的钎焊合金使杆端面（不锈钢）与盖片（碳合金钢）钎焊在一起。钎焊温度为1150-1200℃，加热时间为8-10秒。

下面结合本发明的实施例对本发明作进一步详述：图1为本发明用于排气阀杆部端面钎焊示意图。选用492QA₂型汽油发动机排气阀（1）半成品，材料为5Cr21Mn-9Ni4N奥氏体耐热不锈钢（简称21-4N钢）或为21-2N钢，将排气阀（1）半成品小端切去余料部分并磨平备焊。被焊材料选用40Cr、4Cr10Si₂Mo、4Cr9Si₂等中碳合金结构钢，冲压成厚度为3.5mm，直径与排气阀杆部直径相同的盖片（3）并磨平备焊。将组分（元素含量%）为铜63%、锰25%、钴12%的钎焊合金冲压成厚度为0.15mm，直径比气阀杆部小2-3mm的圆片（或剪切成5×5mm的正方形片）。将备焊的排气阀（1）、盖片（3）、钎焊合金片（2）用酒精清洗干净后在排气阀杆部端面上涂一层硼砂焊剂、立即放上一片钎焊合金片（2），再将盖片（3）磨光面涂一层焊剂，马上扣在钎焊合金片（2）上，令其自然干燥备加热用将排气阀（1）放进夹具中，使盖片（3）和合金片（2）处于感应加热器的中心部位，将30KW高频加热设备接通加热电路，进行加热钎焊，参数为1、阴极电压11.50～12.50KV;2、加热时间8～10秒;3、加热温度1150～1200℃。待钎焊合金充分熔化后停止加热，取下排气阀放入机油中冷却。

本发明具有以下优点：

1.可以得到理想的金相组织，熔合区域为冶金结合，熔合宽度达0.01mm以上。

2.提高了产品质量，合格率在90%以上，抗拉强度在500N/平方毫米左右，最高达700N/平方毫米。

3.钎焊区无裂纹出现。