CN105385833A - 一种发动机气门座圈改性热处理预热设备 - Google Patents

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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races

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Abstract

本发明公开了一种发动机气门座圈改性热处理预热设备，包括箱体、氩气瓶、加热装置、缸盖、气门座圈、支架、红外测温装置、激光器和控制系统，氩气瓶连接于进气口处，对箱体内充氩气，缸盖通过支架设于箱体内，加热装置设于支架下端对缸盖进行加热，激光器设于箱体外的上方，箱体顶端为玻璃板，激光器位于缸盖的正上方，红外测温装置设于箱体内，控制系统通过控制阀对红外测温装置、进气口阀门、出气口阀门和加热装置进行控制，气门座圈放置于缸盖上端。本发明具有的优点和积极效果是：本发明具有可操作性强、可预热缓冷、可视等优点，可以预防气门座圈改性过程中出现热裂纹，可以评估温度参数变化对座圈的影响。

Description

一种发动机气门座圈改性热处理预热设备
技术领域
本发明属于气门座圈改性方法技术领域，尤其是涉及一种发动机气门座圈改性热处理预热设备。
背景技术
气门座圈是发动机的关键零部件，在发动机工作过程中，承受气门周期性关闭时的冲击载荷，还受到燃烧室高温和高压气体作用，其工作环境非常恶劣。伴随新型发动机功率密度的进一步提升，气门座承受的力热载载荷大幅度提高，由此诱发的新型发动机气门座失效问题更加突出，已成为限制新型发动机功率密度进一步提升的关键技术。为突破这一关键技术，迫切需要采用改性工艺提高气门座局部耐高温、耐磨损能力。
目前针对新型发动机气门座的改性工艺主要是采用激光改性，由于激光改性工艺的快速加热和冷却特点，经常会导致改性后的气门座出现微裂纹缺陷。目前解决微裂纹缺陷的主要方法有两种：一种是通过调整激光改性工艺参数，从而实现改性区域气门座温度梯度降低，但这种工艺调整会导致改性的气门座硬度层深降低且可调裕度不大；另外一种方法是通过预热来改变改性区域的温度梯度，这种方法具有方便快捷的特点。
目前市场上成熟的预热通用设备在功能上无法满足特定需求的试验，本发明提出了一个方便快捷的预热试验设备设计方法，能解决这一技术难题。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种发动机气门座圈改性热处理预热设备，为了解决气门座圈改性过程出现裂纹缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种发动机气门座圈改性热处理预热设备，包括箱体、氩气瓶、加热装置、缸盖、气门座圈、支架、红外测温装置、激光器和控制系统，所述箱体设有进气口和出气口，并设有进气口阀门和出气口阀门，氩气瓶连接于进气口处，对箱体内充氩气，缸盖通过支架设于箱体内，加热装置设于支架下端对缸盖进行加热，激光器设于箱体外的上方，箱体顶端为玻璃板，激光器位于缸盖的正上方，红外测温装置设于箱体内，控制系统通过控制阀对红外测温装置、进气口阀门、出气口阀门和加热装置进行控制，气门座圈放置于缸盖上端。
进一步，所述支架设于箱体底上，支架包括上下两层，缸盖设于支架上层，加热装置设于支架下层。
进一步，所述红外测温装置设于箱体壁和箱体底上。
进一步，所述玻璃板为石英玻璃板。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明具有可操作性强、可预热缓冷、可视等优点，可以预防气门座圈改性过程中出现热裂纹，可以评估温度参数变化对座圈的影响。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
附图标记说明：
1-玻璃板；2-箱体壁；3-箱体底；4-进气口；5-进气口阀门；6-出气口；7-出气口阀门；8-氩气瓶；9-支架；10-加热装置；11-缸盖；12-气门座圈；13-红外测温装置；14-激光器；15-控制系统；16-控制阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1所示，一种发动机气门座圈改性热处理预热设备，包括箱体、氩气瓶8、加热装置10、缸盖11、气门座圈12、支架9、红外测温装置13、激光器14和控制系统15，所述箱体设有进气口4和出气口6，并设有进气口阀门5和出气口阀门7，氩气瓶8连接于进气口4处，对箱体内充氩气，缸盖11通过支架9设于箱体内，加热装置10设于支架9下端对缸盖11进行加热，激光器14设于箱体外的上方，箱体顶端为玻璃板1，激光器14位于缸盖11的正上方，红外测温装置13设于箱体壁2和箱体底3上，控制系统15通过控制阀16对红外测温装置13、进气口阀门5、出气口阀门7和加热装置10进行控制，气门座圈12放置于缸盖11上端。
支架9设于箱体底3上，支架9包括上下两层，缸盖11设于支架9上层，加热装置10设于支架9下层。
玻璃板1为石英玻璃板。这种玻璃硬度大可达莫氏七级，具有耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好，并能透过紫外线和红外线。将石英玻璃板用于该装置中，可以提高激光器14的激光的透光性，而且石英玻璃板稳定耐用。
使用时，将气门座圈12放置在支架9上层，氩气瓶8通过进气口阀门5经进气口4对箱体充氩气，控制加热装置10对气门座圈12进行加热，激光器14对气门座圈12进行改性，控制系统15经控制阀16对红外测温装置13、进气口阀门5、出气口阀门7和加热装置10进行控制。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.一种发动机气门座圈改性热处理预热设备，其特征在于：包括箱体、氩气瓶(8)、加热装置(10)、缸盖(11)、气门座圈(12)、支架(9)、红外测温装置(13)、激光器(14)和控制系统(15)，所述箱体设有进气口(4)和出气口(6)，并设有进气口阀门(5)和出气口阀门(7)，氩气瓶(8)连接于进气口(4)处，对箱体内充氩气，缸盖(11)通过支架(9)设于箱体内，加热装置(10)设于支架(9)下端对缸盖(11)进行加热，激光器(14)设于箱体外的上方，箱体顶端为玻璃板(1)，激光器(14)位于缸盖(11)的正上方，红外测温装置(13)设于箱体内，控制系统(15)通过控制阀(16)对红外测温装置(13)、进气口阀门(5)、出气口阀门(7)和加热装置(10)进行控制，气门座圈(12)放置于缸盖(11)上端。
2.根据权利要求1所述的发动机气门座圈改性热处理预热设备，其特征在于：所述支架(9)设于箱体底(3)上，支架(9)包括上下两层，缸盖(11)设于支架(9)上层，加热装置(10)设于支架(9)下层。
3.根据权利要求1所述的发动机气门座圈改性热处理预热设备，其特征在于：所述红外测温装置(13)设于箱体壁(2)和箱体底(3)上。
4.根据权利要求1所述的发动机气门座圈改性热处理预热设备，其特征在于：所述玻璃板(1)为石英玻璃板。
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