CN107335940A - 气门喷焊用钴铬钨合金粉及其焊接工艺 - Google Patents

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程敬卿
薛卫昌
周乾坤
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Abstract

本发明涉及气门喷焊用钴铬钨合金粉及其焊接工艺，包括以下质量百分比的组分：活性碳粉0.9～1.1％、高碳铬铁33～36％、结晶硅0.2～0.9％、碳化钨镍基粉末7～8％、水雾法铁粉1～2％、电解锰粉2～3％、纳米钽粉0.1～0.4％、镍铬合金粉4～5％、钴粉余量。本发明的钴铬钨合金粉，属面心立方固溶体合金，为合金系列中应用最为广泛的一种。碳及钨含量适中，韧性较好。在850℃以下的相当宽的温度范围内，具有优良的耐腐蚀、耐高温、抗冲击和抗粘着磨损性能。采用本发明的材料喷焊在气门表面后，一方面对气门的尺寸进行了修复，另一方面可以极大的改善气门的性能，实现气门的再制造。

Description

气门喷焊用钴铬钨合金粉及其焊接工艺
技术领域
本发明涉及再制造加工技术领域，具体地说是气门喷焊用钴铬钨合金粉及其焊接工艺。
背景技术
气门的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。从发动机结构上，分为进气门和排气门。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。气门头部温度很高，而且还承受气体的压力、气门弹簧的作用力和传动组件惯性力，其润滑、冷却条件差，要求气门必须有一定强度、刚度、耐热和耐磨性能。进气门一般采用合金钢，排气门采用耐热合金。有时为了省耐热合金，排气门头部用耐热合金，而杆部用铬钢，然后将两者焊接起来。
当气门使用时间较长后，会有部分出现磨损、开裂情况，影响到发动机的正常工作，因此需要及时的维修更换，这种方式成本较高，拆卸后的气门会被丢弃，造成资源浪费，因此迫切需要一种可对气门再制造的方法。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提出气门喷焊用钴铬钨合金粉及其焊接工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
气门喷焊用钴铬钨合金粉，包括以下质量百分比的组分：
所述高碳铬铁包括以下质量百分比的组分：Cr为62.0～72.0％、C为2～6％、Si为1～3％、P为0.01～0.03％、S为0.01～0.04％、Fe为余量。高碳铬铁可以提升整体的耐腐蚀性能。
所述碳化钨镍基粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A为60％、WC为40％。碳化钨镍基粉末可以极大的提升焊层的耐磨性。
所述镍铬合金粉包括以下质量百分比的组分：Cr为18～22％、Co为5～7％、Al为3～6％、Y为0.3～0.5％、C为0.1～0.5％、Fe为0.1～1％、Ni为余量
气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，所述焊接工艺方法为：采用等离子粉末堆焊工艺将钴铬钨合金粉喷焊在工件表面上。
钴铬钨合金粉如有吸潮现象，或者存放期超过3个月，使用前应进行干燥处理。
所述干燥处理的温度为150℃，保温2小时。
本发明的有益效果是：本发明的钴铬钨合金粉，属面心立方固溶体合金，为合金系列中应用最为广泛的一种。碳及钨含量适中，韧性较好。在850℃以下的相当宽的温度范围内，具有优良的耐腐蚀、耐高温、抗冲击和抗粘着磨损性能。采用本发明的材料喷焊在气门表面后，一方面对气门的尺寸进行了修复，另一方面可以极大的改善气门的性能，实现气门的再制造。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
气门喷焊用钴铬钨合金粉，包括以下质量百分比的组分：
所述高碳铬铁包括以下质量百分比的组分：Cr为72.0％、C为2％、Si为1％、P为0.03％、S为0.01％、Fe为余量。高碳铬铁可以提升整体的耐腐蚀性能。
所述碳化钨镍基粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A为60％、WC为40％。碳化钨镍基粉末可以极大的提升焊层的耐磨性。
所述镍铬合金粉包括以下质量百分比的组分：Cr为20％、Co为6％、Al为5％、Y为0.4％、C为0.4％、Fe为1％、Ni为余量。
气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，所述焊接工艺方法为：采用等离子粉末堆焊工艺将钴铬钨合金粉喷焊在工件表面上。钴铬钨合金粉如有吸潮现象，或者存放期超过3个月，使用前应进行干燥处理。所述干燥处理的温度为150℃，保温2小时。
实施例二：
气门喷焊用钴铬钨合金粉，包括以下质量百分比的组分：
所述高碳铬铁包括以下质量百分比的组分：Cr为62.0％、C为6％、Si为3％、P为0.01％、S为0.04％、Fe为余量。高碳铬铁可以提升整体的耐腐蚀性能。
所述碳化钨镍基粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A为60％、WC为40％。碳化钨镍基粉末可以极大的提升焊层的耐磨性。
所述镍铬合金粉包括以下质量百分比的组分：Cr为18％、Co为7％、Al为3％、Y为0.5％、C为0.1％、Fe为0.1％、Ni为余量。
气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，所述焊接工艺方法为：采用等离子粉末堆焊工艺将钴铬钨合金粉喷焊在工件表面上。钴铬钨合金粉如有吸潮现象，或者存放期超过3个月，使用前应进行干燥处理。所述干燥处理的温度为150℃，保温2小时。
实施例三：
气门喷焊用钴铬钨合金粉，包括以下质量百分比的组分：
所述高碳铬铁包括以下质量百分比的组分：Cr为70％、C为4％、Si为2％、P为0.02％、S为0.03％、Fe为余量。高碳铬铁可以提升整体的耐腐蚀性能。
所述碳化钨镍基粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A为60％、WC为40％。碳化钨镍基粉末可以极大的提升焊层的耐磨性。
所述镍铬合金粉包括以下质量百分比的组分：Cr为22％、Co为5％、Al为6％、Y为0.3％、C为0.5％、Fe为1％、Ni为余量。
气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，所述焊接工艺方法为：采用等离子粉末堆焊工艺将钴铬钨合金粉喷焊在工件表面上。钴铬钨合金粉如有吸潮现象，或者存放期超过3个月，使用前应进行干燥处理。所述干燥处理的温度为150℃，保温2小时。
实施例四：
气门喷焊用钴铬钨合金粉，包括以下质量百分比的组分：
所述高碳铬铁包括以下质量百分比的组分：Cr为65％、C为5％、Si为2.5％、P为0.025％、S为0.02％、Fe为余量。高碳铬铁可以提升整体的耐腐蚀性能。
所述碳化钨镍基粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A为60％、WC为40％。碳化钨镍基粉末可以极大的提升焊层的耐磨性。
所述镍铬合金粉包括以下质量百分比的组分：Cr为19％、Co为6.5％、Al为5％、Y为0.4％、C为0.2％、Fe为0.8％、Ni为余量。
气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，所述焊接工艺方法为：采用等离子粉末堆焊工艺将钴铬钨合金粉喷焊在工件表面上。钴铬钨合金粉如有吸潮现象，或者存放期超过3个月，使用前应进行干燥处理。所述干燥处理的温度为150℃，保温2小时。
为了验证本发明的使用性能，特将实施例一至实施例四进行实施，并对焊层进行测试，测试结果统计如下：
耐腐蚀性结果统计表
其中，30％醋酸为沸腾状态，65％硝酸、50％磷酸、5％硫酸均为66℃，优、良、中反映的是焊层对于各种腐蚀性材料的耐腐性性能。由上述耐腐蚀性试验测试可知，本发明在工件表面形成焊层后，耐腐蚀性得到了极大的改善。
另外，本发明还测试焊层的硬度，可达38～50HRC，抗高温氧化的温度可达1100℃。本发明喷焊的建议使用温度为850℃以内。本发明的焊层熔点可达1355℃。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.气门喷焊用钴铬钨合金粉，其特征在于：包括以下质量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的气门喷焊用钴铬钨合金粉，其特征在于：所述高碳铬铁包括以下质量百分比的组分：Cr为62.0～72.0％、C为2～6％、Si为1～3％、P为0.01～0.03％、S为0.01～0.04％、Fe为余量。
3.根据权利要求1所述的气门喷焊用钴铬钨合金粉，其特征在于：所述碳化钨镍基粉末包括以下质量百分比的组分：Ni60A为60％、WC为40％。
4.根据权利要求1所述的气门喷焊用钴铬钨合金粉，其特征在于：所述镍铬合金粉包括以下质量百分比的组分：Cr为18～22％、Co为5～7％、Al为3～6％、Y为0.3～0.5％、C为0.1～0.5％、Fe为0.1～1％、Ni为余量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，其特征在于：所述焊接工艺方法为：采用等离子粉末堆焊工艺将钴铬钨合金粉喷焊在工件表面上。
6.根据权利要求5所述的气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，其特征在于：钴铬钨合金粉如有吸潮现象，或者存放期超过3个月，使用前应进行干燥处理。
7.根据权利要求6所述的气门喷焊用钴铬钨合金粉的焊接工艺，其特征在于：所述干燥处理的温度为150℃，保温2小时。
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