本發(fā)明涉一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,屬于內(nèi)燃機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域:
。
背景技術(shù):
:內(nèi)燃機(jī)通過組織進(jìn)氣渦流來改善其經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放性能。內(nèi)燃機(jī)高壓進(jìn)氣對(duì)進(jìn)氣門提出很高要求,內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣門中頭部和桿部對(duì)于材料性能要求并不同,桿部需要更好的耐磨性,而頭部需要更好的機(jī)械性能和耐高溫性,而現(xiàn)有技術(shù)單一材料生產(chǎn)的進(jìn)氣門成本高昂,并且不能滿足快速發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于其更高性能的要求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明為了解決上述問題提供一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門及其制造方法,一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.8-1%,mo0.6-0.8%,v0.5-0.6%,cr0.3-0.4%,b0.1-0.2%,mn0.07-0.09%,ca0.06-0.07%,mg0.04-0.05%,bi0.02-0.04%,la0.01-0.02%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1040-1060℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.5-1.8;始鍛溫度1000-1020℃,終鍛溫度850-880℃;之后降溫至730-780℃保溫1-1.5小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至880-910℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.4-1.7;始鍛溫度850-860℃,終鍛溫度760-770℃;之后降溫至710-730℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1050-1100℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為50-60mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1200-1250rpm,摩擦壓力20-25mpa,摩擦焊接8-10s,摩擦進(jìn)給速度為0.6-0.8mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1800-1900rpm,摩擦壓力70-80mpa,摩擦焊接10-20s,摩擦進(jìn)給速度為0.4-0.5mm/s,之后施加120-140mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在120-140mpa的頂鍛壓力下再施加8-10s,頂鍛變形量2.5-3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至750-830℃保溫2-3小時(shí),之后降溫至540-600℃保溫1-2小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。所述的一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,所述鈦合金鑄錠加熱至1040-1060℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.5-1.8;始鍛溫度1000-1020℃,終鍛溫度850-880℃;之后降溫至730-780℃保溫1-1.5小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料。所述的一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,所述將第一鍛造坯料重新加熱至880-910℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.4-1.7;始鍛溫度850-860℃,終鍛溫度760-770℃。所述的一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,所述擠壓速度為50mm/s,擠壓比為5。所述的一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.9%,mo0.6%,v0.5%,cr0.4%,b0.15%,mn0.08%,ca0.06%,mg0.05%,bi0.03%,la0.01%,余量為ti。所述的一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至800℃保溫3小時(shí),之后降溫至560℃保溫2小時(shí)。所述的一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,首先以轉(zhuǎn)速1200rpm,摩擦壓力25mpa,摩擦焊接8s,摩擦進(jìn)給速度為0.8mm/s。所述的一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,施加120mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在120mpa的頂鍛壓力下再施加10s,頂鍛變形量3mm。鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為:c0.04-0.06%,co3-8%,w2-4%,zn0.6-0.8%,ni0.4-0.6%,mg0.1-0.4%,ta0.07-0.09%,y0.04-0.05%,la0.03-0.04%,nb0.02-0.04%,余量為fe一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門的制造方法,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.8-1%,mo0.6-0.8%,v0.5-0.6%,cr0.3-0.4%,b0.1-0.2%,mn0.07-0.09%,ca0.06-0.07%,mg0.04-0.05%,bi0.02-0.04%,la0.01-0.02%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1040-1060℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.5-1.8;始鍛溫度1000-1020℃,終鍛溫度850-880℃;之后降溫至730-780℃保溫1-1.5小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至880-910℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.4-1.7;始鍛溫度850-860℃,終鍛溫度760-770℃;之后降溫至710-730℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1050-1100℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為50-60mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1200-1250rpm,摩擦壓力20-25mpa,摩擦焊接8-10s,摩擦進(jìn)給速度為0.6-0.8mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1800-1900rpm,摩擦壓力70-80mpa,摩擦焊接10-20s,摩擦進(jìn)給速度為0.4-0.5mm/s,之后施加120-140mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在120-140mpa的頂鍛壓力下再施加8-10s,頂鍛變形量2.5-3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至750-830℃保溫2-3小時(shí),之后降溫至540-600℃保溫1-2小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明鈦合金通過合金化改善了材料的強(qiáng)度和塑性,兩次鍛造工藝使得鈦合金晶粒細(xì)化改善熔煉過程溫度變化對(duì)鈦合金機(jī)械性能帶來的負(fù)面影響,擠壓工序保證組織晶粒不長大的前提下保證mo和cr元素不在晶屆析出,保證材料的耐高溫性,本發(fā)明采用不同材質(zhì)的兩種合金體現(xiàn)了對(duì)進(jìn)氣門不同部分對(duì)材料性能的要求,采用摩擦焊整個(gè)流程時(shí)間很短,但已經(jīng)滿足了桿部的強(qiáng)度需求頭部耐高溫需求,摩擦焊接工藝中使用先頂煅再剎車再繼續(xù)頂煅的步驟,保證了焊口的組織的凝固時(shí)間,焊接過程更加容易控制凝固速度,焊口無損探傷無異常。通過最后的梯度熱處理釋放材料內(nèi)應(yīng)力,保證進(jìn)氣門的使用壽命。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.8%,mo0.7%,v0.55%,cr0.4%,b0.1%,mn0.08%,ca0.06%,mg0.04%,bi0.03%,la0.01%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1040℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.7;始鍛溫度1000℃,終鍛溫度860℃;之后降溫至750℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至890℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.4;始鍛溫度850℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至710℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1050℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為60mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1200rpm,摩擦壓力20mpa,摩擦焊接9s,摩擦進(jìn)給速度為0.6mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1900rpm,摩擦壓力75mpa,摩擦焊接15s,摩擦進(jìn)給速度為0.4mm/s,之后施加130mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在130mpa的頂鍛壓力下再施加8-s,頂鍛變形量2.5mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至780℃保溫2小時(shí),之后降溫至560℃保溫2小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門的制造方法,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.8%,mo0.7%,v0.55%,cr0.4%,b0.1%,mn0.08%,ca0.06%,mg0.04%,bi0.03%,la0.01%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1040℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.7;始鍛溫度1000℃,終鍛溫度860℃;之后降溫至750℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至890℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.4;始鍛溫度850℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至710℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1050℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為60mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1200rpm,摩擦壓力20mpa,摩擦焊接9s,摩擦進(jìn)給速度為0.6mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1900rpm,摩擦壓力75mpa,摩擦焊接15s,摩擦進(jìn)給速度為0.4mm/s,之后施加130mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在130mpa的頂鍛壓力下再施加8-s,頂鍛變形量2.5mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至780℃保溫2小時(shí),之后降溫至560℃保溫2小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。實(shí)施例2一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni1%,mo0.8%,v0.55%,cr0.3%,b0.15%,mn0.09%,ca0.06%,mg0.045%,bi0.02%,la0.01%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1060℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.8;始鍛溫度1020℃,終鍛溫度850℃;之后降溫至740℃保溫1.5小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至880℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.5;始鍛溫度860℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至720℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1080℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為50mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1220rpm,摩擦壓力25mpa,摩擦焊接10s,摩擦進(jìn)給速度為0.8mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1850rpm,摩擦壓力80mpa,摩擦焊接12s,摩擦進(jìn)給速度為0.5mm/s,之后施加120mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在120mpa的頂鍛壓力下再施加9s,頂鍛變形量3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至800℃保溫3小時(shí),之后降溫至560℃保溫1小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門的制造方法,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni1%,mo0.8%,v0.55%,cr0.3%,b0.15%,mn0.09%,ca0.06%,mg0.045%,bi0.02%,la0.01%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1060℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.8;始鍛溫度1020℃,終鍛溫度850℃;之后降溫至740℃保溫1.5小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至880℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.5;始鍛溫度860℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至720℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1080℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為50mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1220rpm,摩擦壓力25mpa,摩擦焊接10s,摩擦進(jìn)給速度為0.8mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1850rpm,摩擦壓力80mpa,摩擦焊接12s,摩擦進(jìn)給速度為0.5mm/s,之后施加120mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在120mpa的頂鍛壓力下再施加9s,頂鍛變形量3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至800℃保溫3小時(shí),之后降溫至560℃保溫1小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。實(shí)施例3一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.9%,mo0.6%,v0.6%,cr0.35%,b0.1%,mn0.07%,ca0.065%,mg0.05%,bi0.02%,la0.015%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1050℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.6;始鍛溫度1010℃,終鍛溫度870℃;之后降溫至760℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至900℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.5;始鍛溫度860℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至710℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1100℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為55mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1250rpm,摩擦壓力24mpa,摩擦焊接8s,摩擦進(jìn)給速度為0.7mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1880rpm,摩擦壓力78mpa,摩擦焊接16s,摩擦進(jìn)給速度為0.4mm/s,之后施加125mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在125mpa的頂鍛壓力下再施加8s,頂鍛變形量3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至760℃保溫2.5小時(shí),之后降溫至550℃保溫1.5小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門的制造方法,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.9%,mo0.6%,v0.6%,cr0.35%,b0.1%,mn0.07%,ca0.065%,mg0.05%,bi0.02%,la0.015%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1050℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.6;始鍛溫度1010℃,終鍛溫度870℃;之后降溫至760℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至900℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.5;始鍛溫度860℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至710℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1100℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為55mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1250rpm,摩擦壓力24mpa,摩擦焊接8s,摩擦進(jìn)給速度為0.7mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1880rpm,摩擦壓力78mpa,摩擦焊接16s,摩擦進(jìn)給速度為0.4mm/s,之后施加125mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在125mpa的頂鍛壓力下再施加8s,頂鍛變形量3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至760℃保溫2.5小時(shí),之后降溫至550℃保溫1.5小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。實(shí)施例4一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.8%,mo0.8%,v0.55%,cr0.35%,b0.1%,mn0.09%,ca0.06%,mg0.04%,bi0.02%,la0.01%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1060℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.6;始鍛溫度1020℃,終鍛溫度870℃;之后降溫至740℃保溫1.5小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至880℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.5;始鍛溫度855℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至730℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1090℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為58mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1230rpm,摩擦壓力20mpa,摩擦焊接10s,摩擦進(jìn)給速度為0.8mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1820rpm,摩擦壓力80mpa,摩擦焊接12s,摩擦進(jìn)給速度為0.4mm/s,之后施加135mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在135mpa的頂鍛壓力下再施加8s,頂鍛變形量3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至820℃保溫2小時(shí),之后降溫至540℃保溫1小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。一種內(nèi)燃機(jī)用進(jìn)氣門的制造方法,進(jìn)氣門包括氣門頭部和氣門桿部,其中進(jìn)氣門頭部為鈦合金,進(jìn)氣門桿部為鐵基合金,進(jìn)氣門制造方法包括以下步驟:首先按以下元素質(zhì)量百分比用量進(jìn)行配料:ni0.8%,mo0.8%,v0.55%,cr0.35%,b0.1%,mn0.09%,ca0.06%,mg0.04%,bi0.02%,la0.01%,余量為ti;采用真空自耗電弧熔煉法進(jìn)行熔煉,澆注成鈦合金鑄錠,鈦合金鑄錠加熱至1060℃,保溫1小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)鑄錠進(jìn)行鍛造,鍛造比1.6;始鍛溫度1020℃,終鍛溫度870℃;之后降溫至740℃保溫1.5小時(shí),空冷至室溫,得到第一鍛造坯料,將第一鍛造坯料重新加熱至880℃,保溫0.5小時(shí),之后使用鍛造機(jī)對(duì)第一鍛造坯料進(jìn)行再次鍛造,鍛造比1.5;始鍛溫度855℃,終鍛溫度760℃;之后降溫至730℃保溫1小時(shí),空冷至室溫,得到第二鍛造坯料,第二鍛造坯料在1090℃進(jìn)行擠壓,擠壓速度為58mm/s,擠壓比為4-5,空冷至室溫,得到鈦合金合金棒材,對(duì)所述鈦合金合金棒材和與其直徑相同鐵基合金棒材進(jìn)行摩擦焊接:首先以轉(zhuǎn)速1230rpm,摩擦壓力20mpa,摩擦焊接10s,摩擦進(jìn)給速度為0.8mm/s;隨后轉(zhuǎn)速增加至1820rpm,摩擦壓力80mpa,摩擦焊接12s,摩擦進(jìn)給速度為0.4mm/s,之后施加135mpa的頂鍛壓力,保持2秒后剎車,在135mpa的頂鍛壓力下再施加8s,頂鍛變形量3mm,得到的焊接棒體,按照進(jìn)氣門頭部和桿部尺寸要求進(jìn)行機(jī)加工成型,得到進(jìn)氣門坯料,對(duì)進(jìn)氣門坯料進(jìn)行梯度熱處理:將其加熱至820℃保溫2小時(shí),之后降溫至540℃保溫1小時(shí),得到最終的進(jìn)氣門。表1:鈦合金性能測試結(jié)果屈服強(qiáng)度(mpa)抗拉強(qiáng)度(mpa)硬度(hrc)伸長率(%)實(shí)施例1114012104311實(shí)施例2113512084212實(shí)施例3112911964311實(shí)施例4114212054013表2焊口力學(xué)性能檢測結(jié)果實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4硬度hb325327328323夏比沖擊功j110108104107焊口超聲波探傷無異常無異常無異常無異常上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域:
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此,本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12