一种内燃机用进气门，进气门包括气门头部和气门杆部，其中进气门头部为钛合金，进气门杆部为铁基合金，浇注成钛合金铸锭，钛合金铸锭加热至1040‑1060℃，保温1小时，之后使用锻造机对铸锭进行锻造，本发明专利技术钛合金通过合金化改善了材料的强度和塑性，两次锻造工艺使得钛合金晶粒细化改善熔炼过程温度变化对钛合金机械性能带来的负面影响。
【技术实现步骤摘要】
一种内燃机用进气门
本专利技术涉一种内燃机用进气门，属于内燃机
技术介绍
内燃机通过组织进气涡流来改善其经济性、动力性和排放性能。内燃机高压进气对进气门提出很高要求，内燃机进气门中头部和杆部对于材料性能要求并不同，杆部需要更好的耐磨性，而头部需要更好的机械性能和耐高温性，而现有技术单一材料生产的进气门成本高昂，并且不能满足快速发展的发动机对于其更高性能的要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题提供一种内燃机用进气门及其制造方法，一种内燃机用进气门，进气门包括气门头部和气门杆部，其中进气门头部为钛合金，进气门杆部为铁基合金，进气门制造方法包括以下步骤：首先按以下元素质量百分比用量进行配料：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%，余量为Ti；采用真空自耗电弧熔炼法进行熔炼，浇注成钛合金铸锭，钛合金铸锭加热至1040-1060℃，保温1小时，之后使用锻造机对铸锭进行锻造，锻造比1.5-1.8；始锻温度1000-1020℃，终锻温度850-880℃；之后降温至730-780℃保温1-1.5小时，空冷至室温，得到第一锻造坯料，将第一锻造坯料重新加热至880-910℃，保温0.5小时，之后使用锻造机对第一锻造坯料进行再次锻造，锻造比1.4-1.7；始锻温度850-860℃，终锻温度760-770℃；之后降温至710-730℃保温1小时，空冷至室温，得到第二锻造坯料，第二锻造坯料在1050-1100℃进行挤压，挤压速度为50-60mm/s，挤压比为4-5，空冷至室温，得到钛合金合金棒材，对所述钛合金合金棒材和与其直径相同铁基合金棒材进行摩擦焊接：首先以转速1200-1250rpm，摩擦压力20-25MPa，摩擦焊接8-10s，摩擦进给速度为0.6-0.8mm/s；随后转速增加至1800-1900rpm，摩擦压力70-80MPa，摩擦焊接10-20s，摩擦进给速度为0.4-0.5mm/s，之后施加120-140MPa的顶锻压力，保持2秒后刹车，在120-140MPa的顶锻压力下再施加8-10s，顶锻变形量2.5-3mm，得到的焊接棒体，按照进气门头部和杆部尺寸要求进行机加工成型，得到进气门坯料，对进气门坯料进行梯度热处理：将其加热至750-830℃保温2-3小时，之后降温至540-600℃保温1-2小时，得到最终的进气门。所述的一种内燃机用进气门，所述钛合金铸锭加热至1040-1060℃，保温1小时，之后使用锻造机对铸锭进行锻造，锻造比1.5-1.8；始锻温度1000-1020℃，终锻温度850-880℃；之后降温至730-780℃保温1-1.5小时，空冷至室温，得到第一锻造坯料。所述的一种内燃机用进气门，所述将第一锻造坯料重新加热至880-910℃，保温0.5小时，之后使用锻造机对第一锻造坯料进行再次锻造，锻造比1.4-1.7；始锻温度850-860℃，终锻温度760-770℃。所述的一种内燃机用进气门，所述挤压速度为50mm/s，挤压比为5。所述的一种内燃机用进气门，按以下元素质量百分比用量进行配料：Ni0.9%，Mo0.6%，V0.5%，Cr0.4%，B0.15%，Mn0.08%，Ca0.06%，Mg0.05%，Bi0.03%，La0.01%，余量为Ti。所述的一种内燃机用进气门，对进气门坯料进行梯度热处理：将其加热至800℃保温3小时，之后降温至560℃保温2小时。所述的一种内燃机用进气门，首先以转速1200rpm，摩擦压力25MPa，摩擦焊接8s，摩擦进给速度为0.8mm/s。所述的一种内燃机用进气门，施加120MPa的顶锻压力，保持2秒后刹车，在120MPa的顶锻压力下再施加10s，顶锻变形量3mm。铁基合金元素质量百分含量为：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%，余量为Fe一种内燃机用进气门的制造方法，进气门包括气门头部和气门杆部，其中进气门头部为钛合金，进气门杆部为铁基合金，进气门制造方法包括以下步骤：首先按以下元素质量百分比用量进行配料：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%，余量为Ti；采用真空自耗电弧熔炼法进行熔炼，浇注成钛合金铸锭，钛合金铸锭加热至1040-1060℃，保温1小时，之后使用锻造机对铸锭进行锻造，锻造比1.5-1.8；始锻温度1000-1020℃，终锻温度850-880℃；之后降温至730-780℃保温1-1.5小时，空冷至室温，得到第一锻造坯料，将第一锻造坯料重新加热至880-910℃，保温0.5小时，之后使用锻造机对第一锻造坯料进行再次锻造，锻造比1.4-1.7；始锻温度850-860℃，终锻温度760-770℃；之后降温至710-730℃保温1小时，空冷至室温，得到第二锻造坯料，第二锻造坯料在1050-1100℃进行挤压，挤压速度为50-60mm/s，挤压比为4-5，空冷至室温，得到钛合金合金棒材，对所述钛合金合金棒材和与其直径相同铁基合金棒材进行摩擦焊接：首先以转速1200-1250rpm，摩擦压力20-25MPa，摩擦焊接8-10s，摩擦进给速度为0.6-0.8mm/s；随后转速增加至1800-1900rpm，摩擦压力70-80MPa，摩擦焊接10-20s，摩擦进给速度为0.4-0.5mm/s，之后施加120-140MPa的顶锻压力，保持2秒后刹车，在120-140MPa的顶锻压力下再施加8-10s，顶锻变形量2.5-3mm，得到的焊接棒体，按照进气门头部和杆部尺寸要求进行机加工成型，得到进气门坯料，对进气门坯料进行梯度热处理：将其加热至750-830℃保温2-3小时，之后降温至540-600℃保温1-2小时，得到最终的进气门。本专利技术的有益效果是：本专利技术钛合金通过合金化改善了材料的强度和塑性，两次锻造工艺使得钛合金晶粒细化改善熔炼过程温度变化对钛合金机械性能带来的负面影响，挤压工序保证组织晶粒不长大的前提下保证Mo和Cr元素不在晶届析出，保证材料的耐高温性，本专利技术采用不同材质的两种合金体现了对进气门不同部分对材料性能的要求，采用摩擦焊整个流程时间很短，但已经满足了杆部的强度需求头部耐高温需求，摩擦焊接工艺中使用先顶煅再刹车再继续顶煅的步骤，保证了焊口的组织的凝固时间，焊接过程更加容易控制凝固速度，焊口无损探伤无异常。通过最后的梯度热处理释放材料内应力，保证进气门的使用寿命。具体实施方式实施例1一种内燃机用进气门，进气门包括气门头部和气门杆部，其中进气门头部为钛合金，进气门杆部为铁基合金，进气门制造方法包括以下步骤：首先按以下元素质量百分比用量进行配料：Ni0.8%，Mo0.7%，V0.55%，Cr本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内燃机用进气门，进气门包括气门头部和气门杆部，其中进气门头部为钛合金，进气门杆部为铁基合金，进气门制造方法包括以下步骤：首先按以下元素质量百分比用量进行配料：Ni 0.8‑1% ，Mo 0.6‑0.8%， V 0.5‑0.6%，Cr 0.3‑0.4%，B 0.1‑0.2%，Mn 0.07‑0.09%，Ca 0.06‑0.07%，Mg 0.04‑0.05%，Bi 0.02‑0.04%，La 0.01‑0.02%，余量为Ti；采用真空自耗电弧熔炼法进行熔炼，浇注成钛合金铸锭，钛合金铸锭加热至1040‑1060℃，保温1小时，之后使用锻造机对铸锭进行锻造，锻造比1.5‑1.8；始锻温度1000‑1020℃，终锻温度850‑880℃； 之后降温至730‑780℃保温1‑1.5小时，空冷至室温，得到第一锻造坯料，将第一锻造坯料重新加热至880‑910℃，保温0.5小时，之后使用锻造机对第一锻造坯料进行再次锻造，锻造比1.4‑1.7；始锻温度850‑860℃，终锻温度760‑770℃；之后降温至710‑730℃保温1小时，空冷至室温，得到第二锻造坯料，第二锻造坯料在1050‑1100℃进行挤压，挤压速度为50‑60mm/s，挤压比为4‑5，空冷至室温，得到钛合金合金棒材，对所述钛合金合金棒材和与其直径相同铁基合金棒材进行摩擦焊接：首先以转速1200‑1250rpm，摩擦压力20‑25MPa，摩擦焊接8‑10s，摩擦进给速度为0.6‑0.8mm/s；随后转速增加至1800‑1900rpm，摩擦压力70‑80MPa，摩擦焊接10‑20s，摩擦进给速度为0.4‑0.5mm/s，之后施加120‑140MPa的顶锻压力，保持2秒后刹车，在120‑140MPa的顶锻压力下再施加8‑10s，顶锻变形量2.5‑3mm，得到的焊接棒体，按照进气门头部和杆部尺寸要求进行机加工成型，得到进气门坯料，对进气门坯料进行梯度热处理：将其加热至750‑830℃保温2‑3小时，之后降温至540‑600℃保温1‑2小时，得到最终的进气门。...
【技术特征摘要】
1.一种内燃机用进气门，进气门包括气门头部和气门杆部，其中进气门头部为钛合金，进气门杆部为铁基合金，进气门制造方法包括以下步骤：首先按以下元素质量百分比用量进行配料：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%，余量为Ti；采用真空自耗电弧熔炼法进行熔炼，浇注成钛合金铸锭，钛合金铸锭加热至1040-1060℃，保温1小时，之后使用锻造机对铸锭进行锻造，锻造比1.5-1.8；始锻温度1000-1020℃，终锻温度850-880℃；之后降温至730-780℃保温1-1.5小时，空冷至室温，得到第一锻造坯料，将第一锻造坯料重新加热至880-910℃，保温0.5小时，之后使用锻造机对第一锻造坯料进行再次锻造，锻造比1.4-1.7；始锻温度850-860℃，终锻温度760-770℃；之后降温至710-730℃保温1小时，空冷至室温，得到第二锻造坯料，第二锻造坯料在1050-1100℃进行挤压，挤压速度为50-60mm/s，挤压比为4-5，空冷至室温，得到钛合金合金棒材，对所述钛合金合金棒材和与其直径相同铁基合金棒材进行摩擦焊接：首先以转速1200-1250rpm，摩擦压力20-25MPa，摩擦焊接8-10s，摩擦进给速度为0.6-0.8mm/s；随后转速增加至1800-1900rpm，摩擦压力70-80MPa，摩擦焊接10-20s，摩擦进给速度为0.4-0.5mm/s，之后施加120-140MPa的顶锻压力，保持2秒后刹车，在120-140MPa的顶锻压力下再施加8-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔旺林，
申请(专利权)人：崔旺林，
类型：发明
国别省市：河南,41
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