[发明专利]具有抗腐蚀耐磨功能的内燃机高合金气门座制造技术

摘要

本发明涉及一种具有抗腐蚀耐磨功能的内燃机高合金气门座制造技术，高合金气门座化学成份以质量百分比计分别为Cr6.40，W11.00，Co60.00，Mo20.00，Ni1.40，V0.6，Fe0.6；采用硅溶胶制壳工艺和真空感应电炉熔炼方法，解决了抗腐蚀耐磨合金气门座在铸造过程中极易产生氧化、内部缩松和裂纹、夹渣的缺陷，使发明产品质量稳定可靠，提高了产品的收成率，其关键点包括三部分，一是优化高合金化学成份，并加入微量的钒；二是采用硅溶胶制壳工艺制作高合金气门座；三是采用先进的真空熔炼技术。本发明采用此工艺，提高了产品收成率，其收成率达到了95％以上。

主权项

一种具有抗腐蚀耐磨功能的内燃机高合金气门座制造方法，其特征在于：所述高合金气门座化学成份以质量百分比计分别为：Cr：6.40，W：11.00，Co：60.00，Mo：20.00，Ni：1.40，V：0.6，Fe：0.6；通过对加入微量钒的高合金化学成份进行优化设计，保证了气门座产品的机械性能超过国际标准要求；采用硅溶胶制壳工艺和真空感应电炉熔炼方法，解决了抗腐蚀耐磨合金气门座在铸造过程中极易产生氧化、内部缩松和裂纹、夹渣的缺陷，使发明产品质量稳定靠，提高了产品的收成率，其关键点包括三部分，一是优化高合金化学成份，并加入微量的钒；二是采用硅溶胶制壳工艺制作高合金气门座；三是采用先进的真空熔炼方法；所述硅溶胶制壳工艺具体步骤如下：(1)蜡模组合：进入组合工序的蜡模件及蜡模必须是经修饰检验合格的，不应有料滴、飞边及其它赃物粘附，模件表面不允许有鼓胀、缩陷、缺坑缺陷；模件在蜡棒上按四方组合，模件间距≥5㎜，成水平方向，最底一层模件与蜡棒底面保持在一个平面上或略高于蜡棒；模件组合应牢固，避免虚焊现象；(2)模组清洗：模组制壳前应将模组浸入清洗液中进行彻底清洗，以去除油污；(3)制壳：准备好所需原料，检查是否变质；先将硅溶胶倒入搅拌机内加入规定量的粉料，并用手将粉料团搓碎，搅拌5h后再加入消泡剂；采用以下涂料配比及控制参数；项目/层数 面层 二层 三层 背层 粘度 33‑37 18‑22 12‑14 12‑14 粉Kg 32‑39 15‑18 15‑18 12‑15 胶Kg 11‑13 8‑12 8‑12 8‑12 润湿剂ml 24       消泡剂ml 16       砂目 100 30‑60 16‑32 16‑32 干燥时间h 4‑6 ≥8 ≥8 ≥12 温度℃ 22‑26 22‑26 22‑26 22‑26 湿度％ 40‑70 40‑70 40‑70 40‑70 新涂料第一、二层涂料须充分搅拌20h以上，背层涂料应搅拌12h以上，才能使用；中途对涂料粘度进行调整后充分搅拌2h以上才能使用；对涂料粘度应随时测量；新配涂料搅拌6h左右测量一次粘度，并进行调整；每班班前应测量涂料粘度，不合格涂料禁止使用；涂料一经配好，必须每天24h连续搅拌，至该桶涂料用完为止；制壳时，模组上涂料时应以30°倾角慢慢渗入涂料桶中，避免卷入气泡；模组上涂料后，应竖直滴除模组上多余涂料，然后应不停旋转模组，保证涂料均匀；每次涂料后应检查模组上有无气泡，当发现气泡时，必须将气泡去除；撒砂要均匀，厚度适中；每制下一层时，须清除上层浮砂，应检查色泽、粘度是否合格，禁止使用不合格原料；如砂中灰尘过多，应用筛或风扇去除灰尘；面层用100目刚玉砂，二层用30～60目上店砂，三、背层用16～32目上店砂；(4)脱蜡：脱蜡前应清除浇口杯上的涂料和砂，浇口杯口应修饰平整；脱蜡时蒸汽压力0.6～0.75Mpa，时间15～20min；由于硅溶胶湿型壳强度低，在转运时应轻拿轻放，避免碰损；制好壳的模组在脱蜡釜中应放置端正，浇口杯向下，禁止倾斜，以免脱蜡时倒下损坏；脱蜡后的型壳应检查有无破损，如有掉圈现象，若有破损、掉圈，则用莫来石粉拌硅溶胶进行修补；每班第一次脱蜡前应对脱蜡釜进行预垫；(5)焙烧：将制好的型壳平放于焙烧炉内焙烧，焙烧温度900～950℃，保温时间1～2小时；焙烧后的型壳随炉冷却后出炉备用。