用于大功率燃气发动机的气阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于大功率燃气发动机的气阀，该气阀包括气阀颈部、阀盘、以及连接所述气阀颈部的外周面和阀盘的外周面的气阀密封面；其中，所述气阀密封面为经过堆焊高温合金以及加热滚压形成的硬度为HV700以上的气阀密封面；所述气阀密封面与所述阀盘的外周面的连接为无尖角的弧形连接。本实用新型专利技术的气阀耐高温、耐磨、耐腐蚀、高温抗疲劳强度性能好，尤其适合用于大功率燃气发动机。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机配件，尤其是用于大功率燃气发动机的气阀及其制备方法。
技术介绍
随着工业快速发展，各行业所产生的工业可燃尾气也越来越多，如煤矿、瓦斯气、酒厂、造纸厂、垃圾填堆等，可燃气体绝大部分都直接排放，造成了严重污染和安全隐患及能源浪费，加快开发能适应各项可燃气体大功率内燃机(燃气发动机)是国家重点扶持项目。然而，相比与燃油发动机，例如柴油发动机，燃气发动机的排气温度普遍高于燃油发动机，例如在200°C左右，再加上工作时于磨，所以常规燃油气阀无法满足高性能燃气发动机使用要求，即、要求燃气发动机的气阀，尤其是排气阀要采用更耐磨、耐高温的材料，成本更高这严重制约大功率燃气发动机开发和使用。此外，燃气发动机相对于燃油发动机，往往进气温度更高，由于燃气发动机的进气阀由于燃气的干磨，磨损也较严重，因此燃气发动机的进气阀对材料的耐高温性和耐磨性也提出了更高的要求。目前，对于用于大功率燃气发动机的气阀的研究主要集中在耐磨耐高温的性能上研究。例如CN101497970A公开一种奥氏体合金钢，用以抵御高负荷燃气的腐蚀。
技术实现思路
面对现有技术存在的上述问题，本专利技术人着眼于改进本申请人现有的用于燃油发动机的气阀的几何形状，使其在耐高温、耐磨、耐腐蚀、高温抗疲劳强度等性上得到大幅提高，以使其可用于燃气发动机，尤其是大功率的燃气发动机。在此，本专利技术提供一种用于大功率燃气发动机的气阀，包括气阀颈部、阀盘、以及连接所述气阀颈部的外周面和阀盘的外周面的气阀密封面；其中，所述气阀密封面为经过堆焊高温合金以及加热滚压形成的硬度为HV700以上的气阀密封面；所述气阀密封面与所述阀盘的外周面的连接为弧形连接；且所述阀盘的底面配置为圆弧形。首先，本专利技术通过采用经过堆焊高温合金以及加热滚压形成的硬度为HV700以上的气阀密封面，无需特殊的耐高温材料，成本较低。其次，本专利技术气阀密封面与阀盘的外周面的连接为弧形连接；且阀盘的底面配置为圆弧形。即本专利技术通过改变气阀的几何形状，使这些气阀部件之间的连接均是无尖角的平滑连接，使气阀的排气和/或进气更加顺畅，从而可降低排气温度。相反，现有的气阀部件之间的连接(参见图1)，例如气阀密封面1(工作锥面)与阀盘2的底面5往往形成尖角6，容易阻碍排气的流动。此外，阀盘的底面配置为圆弧形，与现有的通常为平面的气阀的阀盘的底面(参见图1)相比，减少热能聚集，增强高温性能，提高散热效果，有利于较低气阀的温度。较佳地，本专利技术的气阀尤其适用于排气阀和进气阀。排气温度通常较高，相对与进气阀，排气阀对耐高温、耐磨、耐腐蚀、高温抗疲劳强度的要求更高。而燃气发动机相对于燃油发动机，由于燃气发动机的进气阀干磨，损耗也较严重，因此燃气发动机的进气阀对材料的耐磨性也提出了更高的要求。优选地，所述气阀密封面与所述阀盘的外周面的连接为无尖角的平滑连接。这进一步使在气阀中的气流更加平滑、顺畅。又，本专利技术中所用的高温合金可为镍铬铁高温合金或司太立合金(Stellite)。本专利技术的材料为常规材料，适合规模应用。附图说明图1为现有的气阀的示意图；图2为本专利技术的示例气阀的示意图；图3为本专利技术的又一示例气阀的示意图；图4为示出本专利技术气阀堆焊部位的局部放大图；图5示出高温滚压前后堆焊层硬度检测结果对比。符号说明I气阀密封面；2 阀盘；3气阀颈部；4阀盘的外周面；5阀盘的底面；6 尖角；7堆焊部位。具体实施方式参照说明书附图，并结合下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。本专利技术，在结合了本公司多年来燃油发动机气阀制造中获得多项滚压专利技术基础上，在燃气发动机气阀制造中得到有机结合及进一步改进了气阀几何形状，使其耐高温、耐磨、抗高温疲劳强度等性能得到大幅度提高，产品使用时燃烧积碳大幅下降。参见图1和2，气阀，尤其是排气阀，包括气阀密封面1、阀盘2、和气阀颈部3。气阀密封面I连接阀盘2的外周面4和气阀颈部3。参见图1，其示出现有的气阀的示意图，其中气阀密封面I与阀盘2的外周面4形成一个尖角6,阀盘2的底面5为一平面。参见图2，其示出本专利技术的气阀的示意图，其中气阀密封面I无角度地平滑地连接到阀盘2的外周面4。阀盘2的底面5为弧形面。此外，参见图3，阀盘2的外周面4和底面5可为无角度的平滑连接，这样阀盘2的外周面4和底面5 —体形成一个弧形面或球面。下面简单说明本专利技术的阀体的制备工艺首先用镍铬铁高温合金作为气阀密封面I堆焊合金材料在堆焊部位7 (气阀密封面部位，参见图4)进行堆焊，堆焊后硬度是HV260 280比较软。尽管这里采用镍铬铁高温合金，然而应理解其他合适的高温合金也是适用的，例如司太立合金。接着对气阀密封面I进行常温表面深度滚压(常温滚压)，滚压到我们想要硬度后，再进行加热滚压，再进行时效硬化热处理，最后表面硬度可达HV700以上(根据MAN公司技术规范进行硬度检测，其结果参见图5，可见大大提高了表面硬度)，应理解，可不进行常温滚压而直接进行加热滚压处理。参见下表I，其示出采用司太立12#作为堆焊合金材料，经本专利技术高温滚压处理前后的阀面硬度梯度，从中可知，高温滚压不仅提高了表面硬度，还提高了整个焊层的硬度表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大功率燃气发动机的气阀，其特征在于，?所述气阀包括气阀颈部、阀盘、以及连接所述气阀颈部的外周面和阀盘的外周面的气阀密封面；?其中，所述气阀密封面为经过堆焊高温合金以及加热滚压形成的硬度为HV700以上的气阀密封面；?所述气阀密封面与所述阀盘的外周面的连接为无尖角的弧形连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于大功率燃气发动机的气阀，其特征在于，所述气阀包括气阀颈部、阀盘、以及连接所述气阀颈部的外周面和阀盘的外周面的气阀密封面；其中，所述气阀密封面为经过堆焊高温合金以及加热滚压形成的硬度为HV700以上的气阀密封面；所述气阀密封面与所述阀盘的外周面的连接为无尖角的弧形连接。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：何才田，
申请(专利权)人：上海高斯通船舶配件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：