柴油机进、排气阀座感应加热器及表面淬火方法技术

本发明专利技术公开了一种柴油机进、排气阀座感应加热器和淬火方法，感应加热器包括感应加热器本体、一对感应加热器柄部和一对柄部接块；感应加热器本体包括环形头部和一对平行杆，所述一对平行杆外端分别插入一对感应加热器柄部一端并与之焊连，一对感应加热器柄部另一端分别与一对柄部接块焊连；环形头部下侧模压成外侧倾斜平底结构。淬火方法包括以下步骤：1）柴油机进、排气阀座表面感应加热，2）加热至830-900℃时淬火，3）回火加热至400±20℃。环形头部下侧模压成外侧倾斜平底结构使得进、排气阀座下部表面和上部表面达到相同的加热效果。本发明专利技术的表面淬火方法平均耗时和耗电量仅为现有技术的1/3和55%，节能降耗效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种柴油机零件表面感应加热器，尤其涉及一种采用超音频设备对柴 油机进排气阀座进行表面感应加热器，还涉及柴油机进排气阀座表面淬火方法，属于表面 热处理
。
技术介绍
柴油机进气阀和排气阀座（以下简称进、排气阀座）是柴油机的重要零件之一，某 型柴油机进、排气阀座如图1所示，其形状为筒形，底部径向延伸出一圈法兰边10,其内孔 底部径向扩大成喇叭形20。进、排气阀座通过专用工装压入气缸盖爆炸面上，柴油机工作 时，穿过进、排气阀座气阀导杆频繁升降，进气阀座或排气阀座在高温高压恶劣工况下长期 服疫，对其耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性等要求非常高，其质量好坏直接影响到柴油机整机 性能和使用寿命。 现有的进、排气阀座感应加热器形状上下一致，由于加热时间较短，进气阀座或排 气阀座底部的法兰边10和内孔底部喇叭形20部位的温度难以达到要求，淬火效果较差，其 表面硬度难以达标。表面淬火工艺的加热时间在30-45S之间，平均每处理一件进、排气阀 座耗时1分钟，工作效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种柴油机进、排气阀座感应加热器 和表面淬火工艺，以获得所需的表面硬度和淬硬层深度，并通过新工艺的使用，有效提高工 作效率，降低成本。 本专利技术通过以下技术方案予以实现： 一种柴油机进、排气阀座感应加热器，包括感应加热器本体、一对感应加热器柄部和一 对柄部接块，所述感应加热器本体和一对感应加热器柄部均采用铜管制成，一对柄部接块 采用紫铜材质制成；感应加热器本体包括一端开口的环形头部、从环形头部开口端向外延 伸的一对平行杆，所述一对平行杆外端成弧形横向增宽后分别插入一对感应加热器柄部一 端并与之焊连，一对感应加热器柄部另一端分别穿过一对柄部接块并与之焊连；所述环形 头部下侧模压成外侧倾斜平底结构。 一种柴油机进、排气阀座表面淬火方法，包括以下步骤： 1) 柴油机进、排气阀座表面感应加热 将感应加热器后端一对柄部接块夹装在超音频电源设备上，然后将柴油机进、排气阀 座放置在工作平台上，位于感应加热器之内，调整好柴油机进、排气阀阀座与感应加热器之 间的间隙，使两者之间间隙均匀；将超音频档位拨至该型柴油机阀座所需的对应频率，并调 节到所需功率的档位；接通冷却水，接通电源瞬时加热，加热温度至柴油机阀座表面显淡红 色的830-900°C时，取出柴油机阀座； 2) 淬火 将加热后的进、排气阀座油冷至室温； 3)回火 回火温度为400±20°C，保温2小时后出炉空冷。 本专利技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。 前述的柴油机进、排气阀座感应加热器，其中所述感应加热器柄部采用直径大于 平行杆直径的铜管制成。 前述的柴油机进、排气阀座表面淬火方法，其中所述步骤1)感应加热器的超音频 频率为40000Hz，加热功率为40-77kW，加热时间为8-15s。 本专利技术的柴油机进、排气阀座感应加热器结构简单、制造成本低，环形头部下侧 模压成外侧倾斜平底结构使得进、排气阀座下部表面和上部表面达到相同的加热效果，从 而使得柴油机进、排气阀座上下部位的表面硬度及淬硬层深度完全一致，淬硬层深度达到 3-4mm，硬度达到HRc43-47,显著提高了进、排气阀座的表面热处理质量。本专利技术的柴油机 进、排气阀座表面淬火方法平均耗时仅为现有技术的1/3,耗电量仅为现有技术的55%，节 能降耗效果显著，大大降低了使用成本。 本专利技术的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图解释，这些 实施例，是参照附图仅作为例子给出的。 【附图说明】 图1是柴油机进、排气阀座的结构示意图； 图2是本专利技术的感应加热器主视图； 图3是图2的俯视图。 【具体实施方式】 下面结合附图和材质为42CrMo钢的某型柴油机进、排气阀座感应加热器表面 淬火工艺的实施例，对本专利技术作进一步说明。该进、排气阀座淬火处理要求表面硬度 HRC43-47,淬硬层深度为3-4mm。 如图2和图3所示，本实施例的柴油机进、排气阀座感应加热器包括感应加热器本 体1、一对感应加热器柄部2和一对柄部接块3,感应加热器本体1和一对感应加热器柄部 2均采用铜管制成，一对柄部接块3采用紫铜材质制成；感应加热器本体1包括一端开口的 环形头部11、从环形头部11开口端向右延伸的一对平行杆12,所述一对平行杆12外端成 弧形横向增宽并经过两次弯折后分别插入一对感应加热器柄部2 -端并与之焊连，感应加 热器本体1采用Φ8_铜管制成，一对感应加热器柄部2均采用Φ12_铜管制成，便于一 对平行杆12分别插入一对感应加热器柄部2左端内。一对感应加热器柄部2右端分别穿 过一对柄部接块3并与之焊连。为了适应感应加热器底部的一圈法兰边10及其内孔底部 的喇叭形20,环形头部11下侧模压成外侧倾斜平底结构，以达到进、排气阀座下部表面和 上部表面达到相同的加热效果。 本实施例的柴油机进、排气阀座表面淬火方法，包括以下步骤： 1)柴油机进、排气阀座表面感应加热 将感应加热器后端一对柄部接块3夹装在超音频电源设备上，然后将柴油机进、排气 阀座放置在工作平台上，位于感应加热器之内，调整好柴油机进、排气阀阀座与感应加热器 之间的间隙，该间隙为18. 3-18. 5mm，功率使用67%为40-44KW。将超音频档位拨至该型柴 油机阀座所需的40000Hz频率，并调节到所需功率的档位；接通冷却水，接通电源加热时间 为8s，加热温度至柴油机阀座表面显淡红色的830-900°C时，取出柴油机阀座。 3)淬火 将加热后的进、排气阀座油冷至室温； 3)回火 回火温度为400±20°C，保温2小时后出炉空冷。 采用本专利技术的表面淬火方法的两个本实施例的表面淬硬层深度分别达到3. 4mm 和3. 5mm，表面硬度分别达到HRc45. 5和HRc46,完全符合产品技术要求。 现有的柴油机进、排气阀座表面感应加设备的输出功率为100kw，按照年处理 15000件进排气阀座计算，每件阀座平均加热40s计算，其每年耗电约为16700kWh，而采用 本专利技术的感应加热器和淬火工艺之后，其输出功率平均约为55KW，平均加热时间20s，按照 年处理15000件进排气阀座计算，每年耗电约为4583KWh。本专利技术的实施有效降低了生产成 本,平均每年节电12117kWh。 除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油机进、排气阀座感应加热器，其特征在于，包括感应加热器本体、一对感应加热器柄部和一对柄部接块，所述感应加热器本体和一对感应加热器柄部均采用铜管制成，一对柄部接块采用紫铜材质制成；感应加热器本体包括一端开口的环形头部、从环形头部开口端向外延伸的一对平行杆，所述一对平行杆外端成弧形横向增宽并弯折后分别插入一对感应加热器柄部一端并与之焊连，一对感应加热器柄部另一端分别穿过一对柄部接块并与之焊连；所述环形头部下侧模压成外侧倾斜平底结构。

【技术特征摘要】
1. 一种柴油机进、排气阀座感应加热器，其特征在于，包括感应加热器本体、一对感应 加热器柄部和一对柄部接块，所述感应加热器本体和一对感应加热器柄部均采用铜管制 成，一对柄部接块采用紫铜材质制成；感应加热器本体包括一端开口的环形头部、从环形头 部开口端向外延伸的一对平行杆，所述一对平行杆外端成弧形横向增宽并弯折后分别插入 一对感应加热器柄部一端并与之焊连，一对感应加热器柄部另一端分别穿过一对柄部接块 并与之焊连；所述环形头部下侧模压成外侧倾斜平底结构。2. 如权利要求1所述的柴油机进、排气阀座感应加热器，其特征在于，所述感应加热器 柄部采用直径大于平行杆直径的铜管制成。3. -种如权利要求1所述的柴油机进、排气阀座表面淬火方法，其特征在于，包括以下 步骤： 1) 柴油机进...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱松东，徐飞，庄振武，
申请(专利权)人：中船动力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32