本發(fā)明涉一種汽車發(fā)動機用進氣門，屬于汽車發(fā)動機
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：氣門是發(fā)動機的關(guān)鍵零件之一，它是用來打開或關(guān)閉進、排氣道的直接零件。氣門分為進氣門與排氣門，空氣通過進氣門進入發(fā)動機氣缸內(nèi)與燃料混合燃燒，燃燒后產(chǎn)生的廢氣通過排氣門排出氣缸，從而實現(xiàn)新鮮空氣進入氣缸燃燒產(chǎn)生車輛行駛的動力并排除廢氣。而在發(fā)動機領(lǐng)域氣門中頭部和桿部對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械性能和耐高溫性，而現(xiàn)有技術(shù)單一材料生產(chǎn)的進氣門成本高昂，并且不能滿足快速發(fā)展的發(fā)動機對于其更高性能的要求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明為了解決上述問題提供一種內(nèi)燃機用進氣門及其制造方法，一種汽車發(fā)動機用進氣門，進氣門制造方法包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，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，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.2-0.4mpa，噴射時間為10-15min，氣流速度為500-600m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為100-120ml/min，氨氣流量60-80ml/min，工件偏壓為-150v～-200v，爐內(nèi)溫度控制在150-180℃，滲氮3-5小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，首先以轉(zhuǎn)速1200rpm，摩擦壓力25mpa，摩擦焊接8s，摩擦進給速度為0.8mm/s。所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，隨后轉(zhuǎn)速增加至1800rpm，摩擦壓力80mpa，摩擦焊接10s，摩擦進給速度為0.4mm/s，所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，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。所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.05%，co5%，w3%，zn0.6%，ni0.5%，mg0.2%，ta0.07%，y0.04%，la0.04%，nb0.02%，余量為fe。所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，噴射氣壓為0.3mpa，噴射時間為10min。氣流速度為500m/s。所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，氮氣流量為100ml/min，氨氣流量70ml/min。所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，爐內(nèi)溫度控制在180℃，滲氮3小時。所述的一種汽車發(fā)動機用進氣門，噴射氣壓為0.3mpa，噴射時間為10min。氣流速度為500m/s。鈦合金元素質(zhì)量百分含量為：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；一種汽車發(fā)動機用進氣門的制造方法，包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，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，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.2-0.4mpa，噴射時間為10-15min，氣流速度為500-600m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為100-120ml/min，氨氣流量60-80ml/min，工件偏壓為-150v～-200v，爐內(nèi)溫度控制在150-180℃，滲氮3-5小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用不同材質(zhì)的兩種合金體現(xiàn)了對進氣門不同部分對材料性能的要求，采用摩擦焊整個流程時間很短，但已經(jīng)滿足了桿部的強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間，焊接過程更加容易控制凝固速度，焊口無損探傷無異常；本發(fā)明采用微粒噴丸表面納米化處理+等離子滲氮處理提高了滲氮層滲氮效率，滲氮組織更加均勻，提高了其表面的耐磨性和硬度。具體實施方式實施例1一種汽車發(fā)動機用進氣門，進氣門制造方法包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.04%，co6%，w4%，zn0.7%，ni0.5%，mg0.3%，ta0.09%，y0.04%，la0.035%，nb0.02%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.2mpa，噴射時間為10min，氣流速度為600m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為100ml/min，氨氣流量70ml/min，工件偏壓為-160v，爐內(nèi)溫度控制在150℃，滲氮3小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。一種汽車發(fā)動機用進氣門的制造方法，包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.04%，co6%，w4%，zn0.7%，ni0.5%，mg0.3%，ta0.09%，y0.04%，la0.035%，nb0.02%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.2mpa，噴射時間為10min，氣流速度為600m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為100ml/min，氨氣流量70ml/min，工件偏壓為-160v，爐內(nèi)溫度控制在150℃，滲氮3小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。實施例2一種汽車發(fā)動機用進氣門，進氣門制造方法包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.06%，co4%，w4%，zn0.6%，ni0.5%，mg0.2%，ta0.07%，y0.04%，la0.04%，nb0.02%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.4mpa，噴射時間為12min，氣流速度為600m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為120ml/min，氨氣流量80ml/min，工件偏壓為-180v，爐內(nèi)溫度控制在160℃，滲氮4小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。一種汽車發(fā)動機用進氣門的制造方法，包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.06%，co4%，w4%，zn0.6%，ni0.5%，mg0.2%，ta0.07%，y0.04%，la0.04%，nb0.02%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.4mpa，噴射時間為12min，氣流速度為600m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為120ml/min，氨氣流量80ml/min，工件偏壓為-180v，爐內(nèi)溫度控制在160℃，滲氮4小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。實施例3一種汽車發(fā)動機用進氣門，進氣門制造方法包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.05%，co5%，w2%，zn0.8%，ni0.6%，mg0.3%，ta0.08%，y0.04%，la0.03%，nb0.025%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.35mpa，噴射時間為12min，氣流速度為550m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為120ml/min，氨氣流量60ml/min，工件偏壓為-150v，爐內(nèi)溫度控制在170℃，滲氮5小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。一種汽車發(fā)動機用進氣門的制造方法，包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.05%，co5%，w2%，zn0.8%，ni0.6%，mg0.3%，ta0.08%，y0.04%，la0.03%，nb0.025%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.35mpa，噴射時間為12min，氣流速度為550m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為120ml/min，氨氣流量60ml/min，工件偏壓為-150v，爐內(nèi)溫度控制在170℃，滲氮5小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。實施例4一種汽車發(fā)動機用進氣門，進氣門制造方法包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.03%，co3%，w2%，zn0.7%，ni0.4%，mg0.3%，ta0.07%，y0.04%，la0.03%，nb0.02%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.2mpa，噴射時間為15min，氣流速度為580m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為110ml/min，氨氣流量70ml/min，工件偏壓為-180v，爐內(nèi)溫度控制在160℃，滲氮4小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。一種汽車發(fā)動機用進氣門的制造方法，包括以下步驟：進氣門包括氣門頭部和氣門桿部，其中進氣門頭部為鈦合金，進氣門桿部為鐵基合金，首先準備直徑相同鐵基合金棒體和鈦基合金棒體，兩個棒體進行摩擦焊接：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，按照進氣門頭部和桿部尺寸要求進行機加工成型，得到進氣門坯料，鐵基合金元素質(zhì)量百分含量為：c0.03%，co3%，w2%，zn0.7%，ni0.4%，mg0.3%，ta0.07%，y0.04%，la0.03%，nb0.02%，余量為fe，對氣門桿部進行微粒噴丸表面納米化處理，噴射角為70°-90°，彈丸直徑為0.1-0.4mm，噴射氣壓為0.2mpa，噴射時間為15min，氣流速度為580m/s，將不進行滲氮的進氣門桿頭部進行遮掩，將工件放入等離子爐中，抽真空至10pa以下后進行等離子滲氮處理，滲氮介質(zhì)為氮氣和氨氣，氮氣流量為110ml/min，氨氣流量70ml/min，工件偏壓為-180v，爐內(nèi)溫度控制在160℃，滲氮4小時，滲氮后對進氣門進行熱處理，得到最終的進氣門。表1焊口力學性能檢測結(jié)果實施例1實施例2實施例3實施例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表2滲氮處理前后測試結(jié)果：實施例1實施例2實施例3實施例4不進行滲氮處理硬度hrc6565656758磨損率%500轉(zhuǎn)/分鐘，350牛負載，滑動距離40mm3.03.13.23.15.8上述的對實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這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，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和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12