柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知凸輪軸是柴油機上關(guān)鍵的運動件，它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作，基本可分為兩種:單頂置凸輪軸和雙頂置凸輪軸。由于凸輪軸傳動表面與滾輪進行配合這種方式，在柴油機運行過程中凸輪軸最常出現(xiàn)的問題就是凸輪表面易于磨損。
[0003]現(xiàn)在隨著柴油機的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)速提高及輸出功率不斷地增大，致使凸輪軸運動更快，其凸輪表面在單位時間內(nèi)運動和受力摩擦的次數(shù)也在提高，凸輪軸表面磨損或損壞的周期也就更短！相對更換凸輪軸也就越頻繁！更換凸輪軸而造成的停機臺時情況，直接減低了柴油機的運行效率；頻繁更換凸輪軸也就直接推高了其運行成本。
[0004]現(xiàn)有的凸輪軸材料是45號鋼，成型工藝一般為鍛造(成本造價較低)；凸輪軸整體淬火后，再采用將凸輪表面進行高頻淬火，使其表面硬化(實際應用的最高硬度為HRC55)，增加其硬度以達到同時耐磨的要求。但是現(xiàn)有技術(shù)的工藝繁瑣；需要凸輪軸整體淬火后，再采用將凸輪表面進行高頻淬火，同時由于45號鋼的化學成分組成所限，即使達到了硬度極限，但其因耐磨成分的含量過少或缺少，也無法達到長時間、高速運動的同事保持其耐磨性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種
[0006]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下:
[0007]柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，其特征在于:首先對零件進行粗加工，對粗加工完成的易于磨損的零件表面先進行預加熱，預加熱溫度為150-200°C，之后再將含有高耐磨及高硬度化學成分的材料通過焊接的方式覆蓋在零件的表面，覆蓋厚度為2-3mm，焊接完成后對整個零件進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)合格后對零件進行精加工，使零件尺寸達到設計尺寸。當然也可以在粗加工完成后不進行預熱，直接進行堆焊，但是由于粗加工的零件表面溫度與堆焊時的火焰溫差很大，強烈的熱脹冷縮容易使堆焊后的材料與零件表面之間產(chǎn)生縫隙，甚至零件表面會有裂紋，因此在堆焊前一般都會進行預加熱，使零件表面與堆焊材料很好的融合為一體。
[0008]優(yōu)選的，所述含有高耐磨及高硬度化學成分的材料為Fe-Cr-Mo-B。Fe-Cr-Mo-B材料具有耐高溫、耐磨的特性。
[0009]優(yōu)選的，所述零件為凸輪或凸輪軸。當然本發(fā)明的方法也可以應用在其他同樣需要有耐磨性能要求的零部件上。
[0010]優(yōu)選的，調(diào)質(zhì)合格后對堆焊的零件表面進行精磨。采用磨削的方式零件表面的精度高。
[0011]優(yōu)選的，精加工完成后，易磨損部位表面覆蓋的高耐磨及高硬度化學成分材料的厚度至少為0.1mm。
[0012]本發(fā)明能夠減少或杜絕凸輪軸在柴油機內(nèi)部運行時其凸輪表面不會因磨損而造成損壞，增加凸輪軸的使用壽命，提高柴油機的運行效率和周期，提升產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省成本，擴大市場占有率，產(chǎn)生市場效益。本發(fā)明操作及生產(chǎn)工序較為簡單，無過高的技術(shù)門檻要求，不需要高端設備及工裝，實現(xiàn)難度小。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明凸輪結(jié)構(gòu)示意圖
[0014]附圖序號說明:凸輪1、焊接硬化表面2
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細的說明。
[0016]柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，首先對零件進行粗加工，對粗加工完成的零件易于磨損的表面先進行預加熱，預加熱溫度為150-200°C，之后再將含有高耐磨及高硬度化學成分的材料通過焊接的方式覆蓋在零件的表面，覆蓋厚度為2-3_，焊接完成后對整個零件進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)合格后對堆焊的表面和其余表面進行精加工，使零件尺寸達到設計尺寸。
[0017]本發(fā)明中主要是針對凸輪或者凸輪軸進行的改進，因此以凸輪軸為例對本發(fā)明的加工工藝進行詳細說明。
[0018]凸輪軸粗加工完成后，對凸輪I的表面進行預加熱，加熱溫度在105-200°C之間，優(yōu)選預加熱到200°C，預加熱的目的是為了將耐磨材料更好的堆焊熔敷在凸輪表面，預防焊后焊材與凸輪本體出現(xiàn)裂紋，使焊材與凸輪表面結(jié)合成一體，預加熱完成后使用含有Fe-Cr-Mo-B材料的焊條在凸輪的表面進行堆焊，通過焊接的方式將材料覆蓋到凸輪表面，形成焊接硬化表面2，堆焊厚度需要達到2-3mm，焊接好后將整個凸輪軸進行調(diào)制，調(diào)制合格后對堆焊的表面進行精磨，使零件尺寸達到設計要求的尺寸。精加工完成后，易磨損部位表面覆蓋的高耐磨及高硬度化學成分材料的厚度至少為0.05—0.1_。
[0019]本發(fā)明中不再通過高頻淬火，僅通過調(diào)質(zhì)就能達到耐磨的效果！ Fe-Cr-Mo-B堆焊焊條(鐵鉻鉬硼耐沖擊耐磨堆焊焊條)是石墨型的堆焊焊條，堆焊金屬為鉬鉻硼合金，堆焊層硬度為HRC = 60?65°，基體為Cr7Mo6B8彌散硬化強韌化奧氏體，堆焊金屬為共晶型或近共晶型合金，不但耐高溫(可達650°C )而且耐磨性是45號鋼的6-10倍。
[0020]使用本發(fā)明的工藝方法具有如下優(yōu)點:
[0021](I)減少熱處理工序，簡化工藝流程；
[0022](2)增加凸輪表面硬度和耐磨性。
[0023]以上僅為本發(fā)明實施例的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明實施例，凡在本發(fā)明實施例的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明實施例的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，其特征在于:首先對零件進行粗加工，對粗加工完成的易于磨損的零件表面先進行預加熱，預加熱溫度為150-200°c，之后再將含有高耐磨及高硬度化學成分的材料覆蓋在零件易于磨損的部位使其形成硬化表面，覆蓋的硬化表面厚度為2-3mm，之后對整個零件進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)合格后對零件進行精加工，使零件尺寸達到設計尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，其特征在于:采用焊接的方式將含有高耐磨及高硬度化學成分的材料覆蓋在易于磨損的零件表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，其特征在于:所述含有高耐磨及高硬度化學成分的材料為Fe-Cr-Mo-B。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，其特征在于:所述零件為凸輪或凸輪軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，其特征在于:調(diào)質(zhì)合格后對堆焊的零件表面進行精磨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，其特征在于:精加工完成后，易磨損部位表面覆蓋的高耐磨及高硬度化學成分材料的厚度至少為0.1_。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種柴油機凸輪軸表面硬化工藝方法，首先對零件進行粗加工，對粗加工完成的易于磨損的零件表面先進行預加熱，預加熱溫度為150-200℃，之后再將含有高耐磨及高硬度化學成分的材料采用堆焊的方式覆蓋在零件易于磨損的部位使其形成硬化表面，覆蓋的硬化表面厚度為2-3mm，之后對整個零件進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)合格后對零件進行精加工，使零件尺寸達到設計尺寸，本發(fā)明的工藝方法減少了表面氮化工序，簡化工藝流程；增加了凸輪表面硬度和耐磨性。
【IPC分類】F01L1-047, F01L1-06, B23P15-00
【公開號】CN104646964
【申請?zhí)枴緾N201510059652
【發(fā)明人】田亮
【申請人】田亮
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月5日