JPH10141026A - Valve seat, padding work method therefor, padding work device, and cylinder head for engine - Google Patents

Valve seat, padding work method therefor, padding work device, and cylinder head for engine

Info

Publication number
JPH10141026A
JPH10141026A JP29904796A JP29904796A JPH10141026A JP H10141026 A JPH10141026 A JP H10141026A JP 29904796 A JP29904796 A JP 29904796A JP 29904796 A JP29904796 A JP 29904796A JP H10141026 A JPH10141026 A JP H10141026A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
build
valve seat
powder
hardness
circumferential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29904796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Suzuki
木 健 司 鈴
Makoto Kano
納 眞 加
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP29904796A priority Critical patent/JPH10141026A/en
Publication of JPH10141026A publication Critical patent/JPH10141026A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a padding valve sheet for an engine to provide excellent wear resistance for only the necessary portion of the valve seat part of a cylinder head, improve durability of the valve seat part, and perform lowering of the temperature of a mating valve. SOLUTION: When padding work of the valve seat part 2 of a cylinder head 1 is effected, a high hardness padding layer 6H is formed as a padding layer 6 in a way that padding is effected on an arcuate part in a peripheral angle of 30-90 deg. arc centering around a peripheral part nearmost to an ignition plug 8 by using padding powder to disperse a rigid deposit substance having room temperature rigidity of Hv 250 or more and a hard phase deposit amount of 20% or more in an area percentage. Padding is applied on a remaining part except the arcuate part by using padding powder not to deposit a hard phase having thermal conductivity of 0.4J/cm deg.Cs or more and room temperature hardness of Hv 250 or more, and this way forms a low hardness padding layer 6L as a padding layer 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンバルブの
弁座として好適なバルブシートおよびその肉盛り加工方
法ならびに肉盛り加工装置ならびにエンジン用シリンダ
ヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve seat suitable for use as a valve seat of an engine valve, a method for overlaying the same, an overlay apparatus, and a cylinder head for an engine.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】レーザ肉盛り加工は、
図5に示すように、金属部材51の表面の被肉盛り部5
2に、粉末供給管53から、金属粉末の肉盛り材料54
を供給しながら加工用レーザビーム55を照射し、被肉
盛り部52および肉盛り材料54を同時に溶融して肉盛
り層56を形成し、金属部材51の表面ないしは全部に
この金属部材51とは異なった性質を肉盛り層56によ
って付与する加工である。
SUMMARY OF THE INVENTION Laser overlaying is
As shown in FIG. 5, an overlaid portion 5 on the surface of the metal member 51 is provided.
2, a metal powder overlay material 54 from the powder supply pipe 53;
Is irradiated with the processing laser beam 55 while supplying the material, the cladding portion 52 and the cladding material 54 are simultaneously melted to form the cladding layer 56, and the surface or the entire surface of the metal member 51 is formed with the metal member 51. This is a process of giving different properties by the overlay layer 56.

【0003】この種の肉盛り加工は、例えば、自動車用
エンジンのアルミニウム合金製シリンダヘッドの製造に
おいて、バルブシート部の耐熱性,耐摩耗性,耐食性な
どの向上を図るために行われている。
[0003] This kind of overlaying is performed, for example, in order to improve the heat resistance, abrasion resistance, corrosion resistance and the like of a valve seat portion in the production of an aluminum alloy cylinder head for an automobile engine.

【0004】従来、このような肉盛りしたバルブシート
としては、アルミニウム合金製シリンダヘッドのバルブ
シート部に銅合金粉末を肉盛りした特願平6−1682
97号明細書および図面や特開昭62−150014号
公報に記載された例がある。
Conventionally, a valve seat having such a build-up is disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 6-1682 in which a copper alloy powder is build-up on a valve seat portion of an aluminum alloy cylinder head.
There are examples described in the specification and drawings of Japanese Patent No. 97 and drawings and JP-A No. 62-150014.

【0005】また、工業的に汎用されているバルブシー
トとしては、鉄基焼結合金製の圧入バルブシートがあ
る。
[0005] As a valve seat widely used industrially, there is a press-fit valve seat made of an iron-based sintered alloy.

【0006】そして、これら従来のバルブシートにおい
ては、シート円周方向に沿った材料の断面組織が均一で
あり、円周方向のどの部位においても耐熱性,耐摩耗
性,耐食性などが同じものであった。
In these conventional valve seats, the sectional structure of the material along the circumferential direction of the seat is uniform, and the heat resistance, abrasion resistance, corrosion resistance, etc. are the same at any part in the circumferential direction. there were.

【0007】したがって、実際のエンジン実機を用いた
バルブフェースとバルブシートの摩耗評価試験では、シ
ート円周上で最も高温になるエンジン点火プラグに近い
部分が、他の部分に比べて大きく摩耗する傾向が見られ
た。
Therefore, in a wear evaluation test of a valve face and a valve seat using an actual engine, an area near the hottest engine spark plug on the circumference of the seat tends to wear more than other parts. It was observed.

【0008】特に、同一の合金粉末でレーザ肉盛りした
バルブシートにおいては、耐摩耗性を向上させることを
狙って硬質相を析出させた場合に肉盛り層が脆くなり、
材料欠陥を発生しやすくなるために、点火プラグに近い
部分の耐摩耗性向上との相反する特性を如何にバランス
させることができるかという技術課題があった。
[0008] In particular, in a valve seat which is laser-built with the same alloy powder, when a hard phase is precipitated for the purpose of improving wear resistance, the build-up layer becomes brittle,
There has been a technical problem of how to balance the opposite characteristics with the improvement of wear resistance in a portion near the spark plug in order to easily cause a material defect.

【0009】さらに、このようなバルブシートを高出力
のエンジンに使用する場合、バルブの冷却性能をさらに
高める必要があるが、硬質相を析出させたバルブシート
では、硬質相の析出しない組織の銅合金に比べて熱伝導
性が低いため、いかに熱伝導性を向上させるかが技術課
題であった。
Further, when such a valve seat is used in a high-output engine, it is necessary to further enhance the cooling performance of the valve. Since the thermal conductivity is lower than that of the alloy, how to improve the thermal conductivity has been a technical problem.

【0010】さらにまた、硬質相を析出させる銅合金粉
末は工業的に高価であり、性能をそのままにして、コス
トを低減させることが技術課題であった。
[0010] Furthermore, the copper alloy powder from which the hard phase is precipitated is industrially expensive, and it has been a technical problem to reduce the cost while maintaining the performance.

【0011】[0011]

【発明の目的】本発明の目的は、シリンダヘッドのバル
ブシート部において必要な部位にのみ優れた耐摩耗性を
付与することができてバルブシートの耐久性を向上させ
ることができるとともにバルブシートの熱伝導性を向上
させることができてバブル傘部の温度を低下させること
ができ、生産性にも優れたエンジン用肉盛りバルブシー
トを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide excellent wear resistance only at necessary portions of a valve seat portion of a cylinder head, thereby improving the durability of the valve seat and improving the valve seat. An object of the present invention is to provide an engine build-up valve seat that can improve thermal conductivity, lower the temperature of a bubble head, and is excellent in productivity.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そこで、アルミニウム合
金製シリンダヘッドに少なくとも2種類の銅合金粉末を
肉盛り加工する一連の実験とエンジン実機摩耗評価試験
およびバルブ温度測定試験を行うことにより、バルブシ
ートとして必要な耐摩耗性を備えかつまた熱伝導性にも
優れた特性をもつと共に、材料欠陥が発生しにくく、生
産性の高い合金粉末肉盛りバルブシートを見いだした。
Accordingly, a series of experiments for overlaying at least two types of copper alloy powder on an aluminum alloy cylinder head, an engine actual machine wear evaluation test, and a valve temperature measurement test are performed to obtain a valve seat. As a result, an alloy powder cladding valve seat having the required wear resistance and excellent heat conductivity, hardly causing material defects, and having high productivity has been found.

【0013】すなわち、本発明に係わるバルブシート
は、請求項1に記載しているように、肉盛りしたバルブ
シートにおいて、円周方向に特性の異なった肉盛り層が
形成されている構成としたことを特徴としている。
That is, the valve seat according to the present invention has a structure in which the build-up layers having different characteristics in the circumferential direction are formed in the build-up valve seat. It is characterized by:

【0014】そして、本発明に係わるバルブシートの実
施態様においては、請求項2に記載しているように、円
周方向のうち点火プラグに近い部分にのみ硬質析出物が
分散した高硬度肉盛り層が形成されているものとするこ
とができ、この場合には、請求項3に記載しているよう
に、点火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30
度以上90度以下の円弧部分に室温硬度Hv250以上
でかつ硬質相の析出量が面積率で20%以上の硬質析出
物が分散した高硬度肉盛り層が形成されているものとす
ることができ、そしまた、請求項4に記載しているよう
に、点火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30
度以上90度以下の円弧部分以外の残りの部分に熱伝導
率が0.4J/cm℃s以上でかつ室温硬度Hv250
以上の硬質相が析出していない低硬度肉盛り層が形成さ
れているものとすることができる。
Further, in the embodiment of the valve seat according to the present invention, as described in claim 2, a high hardness buildup in which hard precipitates are dispersed only in a portion near the ignition plug in the circumferential direction. A layer may be formed, in which case, as described in claim 3, a circumferential angle of 30% around the circumference closest to the spark plug.
A high hardness build-up layer in which hard precipitates having a room temperature hardness of Hv 250 or more and a hard phase precipitation amount of 20% or more are dispersed in an arc portion of not less than 90 ° and not more than 90 ° can be formed. In addition, as described in claim 4, the circumferential angle of the circumferential portion closest to the spark plug is 30 degrees.
The thermal conductivity is 0.4 J / cm ° C. or more and the room temperature hardness is Hv 250
The low-hardness build-up layer in which the hard phase is not precipitated can be formed.

【0015】また、本発明に係わるバルブシートの肉盛
り加工方法は、請求項5に記載しているように、特性の
異なった肉盛り粉末を使用して円周方向に肉盛りするよ
うにしたことを特徴としている。
Further, in the method for building up a valve seat according to the present invention, as set forth in claim 5, the buildup is performed in the circumferential direction by using buildup powder having different characteristics. It is characterized by:

【0016】そして、本発明に係わるバルブシートの肉
盛り加工方法の実施態様においては、請求項6に記載し
ているように、円周方向のうち点火プラグに近い部分に
のみ硬質析出物が分散した高硬度肉盛り層を形成するよ
うになすことができ、この場合に、請求項7に記載して
いるように、点火プラグに最も近い円周部を中心に円周
角で30度以上90度以下の円弧部分に室温硬度Hv2
50以上でかつ硬質相の析出量が面積率で20%以上の
硬質析出物を分散させる肉盛り粉末を使用して肉盛りす
るようになすことができ、より具体的には、請求項8に
記載しているように、重量%で、コバルト:10〜15
%、アルミニウム:1.0〜5.0%、鉄:4〜8%、
ニッケル:10〜15%、元素周期律表Va族元素のバ
ナジウム,ニオブ,タンタルのうち1種または2種以
上:0.1〜5.0%、シリコン:1.0〜5.0%、
残部が実質的に銅を基本組成とする銅合金肉盛り粉末を
点火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30度以
上90度以下の円弧部分にのみ使用して肉盛りするよう
になすことができる。
[0016] In the embodiment of the method for overlaying a valve seat according to the present invention, as described in claim 6, hard precipitates are dispersed only in a portion close to the spark plug in the circumferential direction. In this case, as described in claim 7, the circumferential angle of the circumferential portion closest to the spark plug is 30 degrees or more and 90 degrees or more. Room temperature hardness Hv2
It can be made to build up by using a build-up powder that disperses hard precipitates having a hard phase precipitation of 50% or more and an area ratio of 20% or more. As noted, by weight, cobalt: 10-15.
%, Aluminum: 1.0 to 5.0%, iron: 4 to 8%,
Nickel: 10 to 15%, one or more of vanadium, niobium, and tantalum of Group Va elements in the periodic table of elements: 0.1 to 5.0%, silicon: 1.0 to 5.0%,
The remaining portion is made of a copper alloy build-up powder substantially composed of copper as a basic composition, and is used only in an arc portion having a circumferential angle of 30 ° or more and 90 ° or less around the circumferential portion closest to the spark plug. Can be made.

【0017】同じく、本発明に係わるバルブシートの肉
盛り加工方法の実施態様においては、請求項9に記載し
ているように、点火プラグに最も近い円周部を中心に円
周角で30度以上90度以下の円弧部分以外の残りの部
分に熱伝導率が0.4J/cm℃s以上でかつ室温硬度
Hv250以上の硬質相を析出しない肉盛り粉末を使用
して肉盛りするようになすことができ、より具体的に
は、請求項10に記載しているように、重量%で、アル
ミニウム:5.0〜10.0%、ニッケル:1.0〜
5.0%、鉄:1.0〜4.0%、残部が実質的に銅を
基本組成とする銅合金肉盛り粉末を点火プラグに最も近
い円周部を中心に円周角で30度以上90度以下の円弧
部分以外の残りの部分にのみ使用して肉盛りするように
なすことができる。
Similarly, in the embodiment of the method for overlaying a valve seat according to the present invention, as set forth in claim 9, a circumferential angle of 30 degrees around a circumferential portion closest to the spark plug is provided. In the remaining portion other than the arc portion of 90 ° or less, a buildup powder is used which does not precipitate a hard phase having a thermal conductivity of 0.4 J / cm ° C. or more and a room temperature hardness Hv of 250 or more. More specifically, as described in claim 10, aluminum: 5.0 to 10.0%, nickel: 1.0 to 100% by weight.
5.0%, iron: 1.0 to 4.0%, the balance being a copper alloy cladding powder substantially composed of copper as a basic composition, with a circumferential angle of 30 degrees centering on the circumferential portion closest to the spark plug. It can be used only for the remaining portion other than the arc portion of 90 degrees or less to build up.

【0018】そしてまた、本発明に係わるバルブシート
の肉盛り加工方法の実施態様においては、請求項11に
記載しているように、肉盛りに際してレーザビームを使
用して肉盛り粉末を肉盛りするようになすことができ
る。
Further, in an embodiment of the method for overlaying a valve seat according to the present invention, an overlaying powder is overlaid by using a laser beam at the time of overlaying. And so on.

【0019】本発明に係わるバルブシートの肉盛り加工
装置は、請求項12に記載しているように、請求項7,
8および9,10に記載の特性の異なった肉盛り粉末を
バルブシート部の肉盛り加工点に供給するための粉末切
換装置をそなえ、それぞれ肉盛り粉末の供給量を多段階
で制御する粉末供給量制御装置を具備した構成としたこ
とを特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, a valve seat overlay processing apparatus according to the present invention is provided.
A powder switching device for supplying a build-up powder having different characteristics described in 8 and 9 and 10 to a build-up processing point of a valve seat portion, and a powder supply for controlling a supply amount of the build-up powder in multiple stages, respectively. It is characterized by having a configuration provided with a quantity control device.

【0020】そして、本発明に係わるバルブシートの肉
盛り加工装置の実施態様においては、請求項13に記載
しているように、特性の異なった肉盛り粉末を同一経路
でバルブシート部の肉盛り加工点に供給する粉末供給管
をそなえた構成のものとすることができる。
In the embodiment of the valve seat overlay processing apparatus according to the present invention, as described in claim 13, the overlay powder having different characteristics is deposited on the valve seat portion along the same path. A configuration having a powder supply pipe for supplying to a processing point can be employed.

【0021】本発明に係わるエンジン用シリンダヘッド
は、請求項14に記載しているように、アルミニウム合
金からなるシリンダヘッド本体に請求項1ないし4のい
ずれかに記載のバルブシートをそなえた構成としたこと
を特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided an engine cylinder head having a structure in which a cylinder head body made of an aluminum alloy is provided with the valve seat according to any one of the first to fourth aspects. It is characterized by doing.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によるバルブシートでは、肉盛り
したバルブシートにおいて、円周方向に特性の異なった
肉盛り層が形成されているものとしたから、円周方向に
おいて異なっている特性を有することが望ましい場合に
有効に対応することが可能であり、バルブシートの耐摩
耗性や熱伝導性や耐食性などの特性を必要部位毎に設定
することが可能であってバルブシートの耐久性を大幅に
向上させることが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
In the valve seat according to the present invention, the overlaid valve seat is formed with the build-up layer having different characteristics in the circumferential direction, so that the valve seat has different characteristics in the circumferential direction. It is possible to respond effectively when it is desirable, and it is possible to set characteristics such as abrasion resistance, thermal conductivity and corrosion resistance of the valve seat for each required part, greatly increasing the durability of the valve seat. Significantly improved effect.

【0023】そして、請求項2に記載しているように、
円周方向のうち点火プラグに近い部分にのみ硬質析出物
が分散した高硬度肉盛り層が形成されているものとする
ことによって、熱負荷のより大きい点火プラグに近い部
分の耐摩耗性をより一層向上させることが可能になると
いう著しく優れた効果がもたらされる。
And, as described in claim 2,
By forming a high-hardness build-up layer in which hard precipitates are dispersed only in the portion close to the spark plug in the circumferential direction, the wear resistance of the portion close to the spark plug with a larger heat load is improved. A remarkably excellent effect that further improvement can be achieved is brought about.

【0024】また、請求項3に記載しているように、点
火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30度以上
90度以下の円弧部分に室温硬度Hv250以上でかつ
硬質相の析出量が面積率で20%以上の硬質析出物が分
散した高硬度肉盛り層が形成されているものとすること
によって、点火プラグに近いバルブシート部の耐摩耗性
を安定して向上させることが可能であるという著しく優
れた効果がもたらされる。
In addition, as described in claim 3, an arc portion having a circumferential angle of 30 ° to 90 ° around the circumferential portion closest to the spark plug has a room temperature hardness Hv of 250 or more and a hard phase. Abrasion resistance of a valve seat portion close to a spark plug is stably improved by forming a high hardness build-up layer in which hard precipitates having an area ratio of 20% or more are dispersed. Is significantly improved.

【0025】そしてまた、請求項4に記載しているよう
に、点火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30
度以上90度以下の円弧部分以外の残りの部分に熱伝導
率が0.4J/cm℃s以上でかつ室温硬度Hv250
以上の硬質相が析出していない低硬度肉盛り層が形成さ
れているものとすることによって、バルブの冷却性能を
向上したものとすることが可能であり、高出力のエンジ
ンにも対応しうるものにできるという著しく優れた効果
がもたらされる。
Further, as set forth in claim 4, a circumferential angle of 30% around the circumferential portion closest to the spark plug.
The thermal conductivity is 0.4 J / cm ° C. or more and the room temperature hardness is Hv 250
By forming the low-hardness build-up layer in which the above-mentioned hard phase is not precipitated, it is possible to improve the cooling performance of the valve, and it is possible to cope with a high-output engine. A remarkably excellent effect that it can be achieved.

【0026】本発明に係わるバルブシートの肉盛り加工
方法では、特性の異なった肉盛り粉末を使用して円周方
向に肉盛りするようにしたから、円周方向に特性の異な
った肉盛り層が形成されたバルブシートを製造すること
が可能となり、円周方向に異なっている特性を有するこ
とが望ましい場合に有効に対応することができるバルブ
シートにすることが可能であるという著しく優れた効果
がもたらされる。
In the method for building the valve seat according to the present invention, since the build-up powder having different characteristics is used to build up in the circumferential direction, the build-up layer having different characteristics in the circumferential direction is used. It is possible to manufacture a valve seat formed with a valve seat, and it is possible to provide a valve seat that can effectively cope with a case where it is desirable to have different characteristics in the circumferential direction. Is brought.

【0027】そして、請求項6に記載しているように、
円周方向のうち点火プラグに近い部分にのみ硬質析出物
が分散した高硬度肉盛り層を形成するようになすことに
よって、熱負荷のより大きい点火プラグに近い部分の耐
摩耗性をより一層向上させたバルブシートにすることが
可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
And, as described in claim 6,
By forming a high hardness build-up layer in which hard precipitates are dispersed only in the part close to the spark plug in the circumferential direction, the wear resistance of the part close to the spark plug with a larger heat load is further improved. A remarkably excellent effect is obtained that the valve seat can be made to have a reduced shape.

【0028】また、請求項7に記載しているように、点
火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30度以上
90度以下の円弧部分に室温硬度Hv250以上でかつ
硬質相の析出量が面積率で20%以上の硬質析出物を分
散させる肉盛り粉末を使用して肉盛りするようになすこ
とによって、点火プラグに近いバルブシート部の耐摩耗
性をより一層安定して向上させたバルブシートにするこ
とが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
Further, as described in claim 7, an arc portion having a circumferential angle of 30 ° to 90 ° around the circumferential portion closest to the spark plug has a room temperature hardness Hv of 250 or more and a hard phase. By using a build-up powder that disperses hard precipitates having an area ratio of 20% or more in the amount of the build-up, the wear resistance of the valve seat portion close to the ignition plug is more stably improved. A remarkably excellent effect is obtained that the valve seat can be made to have a reduced shape.

【0029】そしてまた、請求項8に記載しているよう
に、重量%で、コバルト:10〜15%、アルミニウ
ム:1.0〜5.0%、鉄:4〜8%、ニッケル:10
〜15%、元素周期律表Va族元素のバナジウム,ニオ
ブ,タンタルのうち1種または2種以上:0.1〜5.
0%、シリコン:1.0〜5.0%、残部が実質的に銅
を基本組成とする銅合金肉盛り粉末を点火プラグに最も
近い円周部を中心に円周角で30度以上90度以下の円
弧部分にのみ使用して肉盛りするようになすことによっ
て、点火プラグに近い部分にのみ硬質析出物が分散した
耐摩耗性の優れた肉盛り層を形成させることが可能であ
るという著しく優れた効果がもたらされる。
Further, as described in claim 8, cobalt: 10 to 15%, aluminum: 1.0 to 5.0%, iron: 4 to 8%, nickel: 10% by weight.
1 to 15%, one or more of vanadium, niobium, and tantalum of group Va elements in the periodic table of the elements: 0.1 to 5.
0%, silicon: 1.0 to 5.0%, the balance being a copper alloy build-up powder substantially composed of copper as the basic composition. It is said that by using only the arc portion of less than or equal to the degree to build up, it is possible to form a build-up layer excellent in wear resistance in which hard precipitates are dispersed only in the portion near the ignition plug. Significant effects are achieved.

【0030】また、請求項9に記載しているように、点
火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30度以上
90度以下の円弧部分以外の残りの部分に熱伝導率が
0.4J/cm℃s以上でかつ室温硬度Hv250以上
の硬質相を析出しない肉盛り粉末を使用して肉盛りする
ようになすことによって、バルブの冷却性能を向上した
バルブシートとすることが可能であるという著しく優れ
た効果がもたらされる。
Further, as set forth in claim 9, the heat conductivity of the remaining portion other than the arc portion having a circumferential angle of 30 ° to 90 ° around the circumferential portion closest to the spark plug is set. It is possible to obtain a valve seat with improved valve cooling performance by using a build-up powder that does not precipitate a hard phase having a hardness of 0.4 J / cm ° C. or more and a room temperature hardness of Hv 250 or more. Is obtained.

【0031】そしてまた、請求項10に記載しているよ
うに、重量%で、アルミニウム:5.0〜10.0%、
ニッケル:1.0〜5.0%、鉄:1.0〜4.0%、
残部が実質的に銅を基本組成とする銅合金肉盛り粉末を
点火プラグに最も近い円周部を中心に円周角で30度以
上90度以下の円弧部分以外の残りの部分にのみ使用し
て肉盛りするようになすことによって、点火プラグに近
い部分以外の部分の熱伝導率が高くなるようにしてバル
ブの冷却性能をより一層向上したバルブシートとするこ
とが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
Further, as described in claim 10, aluminum: 5.0 to 10.0% by weight,
Nickel: 1.0 to 5.0%, iron: 1.0 to 4.0%,
The remainder is made of copper alloy build-up powder substantially composed of copper as the basic composition, and is used only for the remaining portion except for the arc portion having a circumferential angle of 30 to 90 degrees around the circumferential portion closest to the spark plug. By increasing the thickness of the valve seat, the heat conductivity of the portion other than the portion close to the ignition plug is increased, and it is possible to obtain a valve seat with further improved valve cooling performance. The effect is brought.

【0032】また、請求項11に記載しているように、
肉盛りに際してレーザビームを使用して肉盛り粉末を肉
盛りするようになすことによって、局部的な溶融が可能
となり、熱影響部を小さなものとしてバルブシート部の
レーザ肉盛り加工を行うことが可能であるという著しく
優れた効果がもたらされる。
Further, as described in claim 11,
By using a laser beam to build up the build-up powder at the time of build-up, local melting becomes possible, and the heat-affected zone can be made small to perform laser build-up on the valve seat. Is obtained.

【0033】本発明に係わるバルブシートの肉盛り加工
装置では、請求項7,8および9,10に記載の特性の
異なった肉盛り粉末をバルブシート部の肉盛り加工点に
供給するための粉末切換装置をそなえ、それぞれ肉盛り
粉末の供給量を多段階で制御する粉末供給量制御装置を
具備したものとしたから、例えば、円周方向のうち点火
プラグに近いバルブシート部の耐摩耗性がより一層向上
した耐摩耗性肉盛り部に形成することができると共に、
点火プラグに近い部分以外のバルブシート部の熱伝導率
がより一層向上した良熱伝導性肉盛り部に形成すること
ができるという著しく優れた効果がもたらされる。
In the valve seat overlay processing apparatus according to the present invention, powder for supplying overlay powder having different characteristics to the overlay processing point of the valve seat portion according to the seventh, eighth, ninth, and tenth aspects. Since a switching device is provided and a powder supply amount control device that controls the supply amount of the build-up powder in multiple stages is provided, for example, the wear resistance of the valve seat portion that is closer to the ignition plug in the circumferential direction is reduced. Along with being able to be formed in a further improved wear-resistant overlay,
A remarkably excellent effect is obtained that the valve seat portion other than the portion close to the spark plug can be formed in the good heat conductive overlaying portion in which the heat conductivity is further improved.

【0034】そして、請求項13に記載しているよう
に、特性の異なった肉盛り粉末を同一経路でバルブシー
ト部の肉盛り加工点に供給する粉末供給管をそなえたも
のとすることによって、肉盛り加工点付近の装置構成を
複雑なものとすることなしに、特性の異なった肉盛り粉
末をより精度よく肉盛り加工点に供給することができる
という著しく優れた効果がもたらされる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a powder supply pipe for supplying build-up powder having different characteristics to the build-up processing point of the valve seat portion through the same path. A remarkably excellent effect is achieved in that the overlay powder having different characteristics can be more accurately supplied to the overlay processing point without complicating the device configuration near the overlay processing point.

【0035】また、本発明に係わるエンジン用シリンダ
ヘッドは、アルミニウム合金からなるシリンダヘッド本
体に請求項1ないし4のいずれかに記載のバルブシート
をそなえたものであるから、例えば、点火プラグに近い
バルブシートの部分の耐摩耗性が良好であって、バルブ
シートの耐久性がより一層向上したものとなり、そして
また、点火プラグに近い部分以外のバルブシートの部分
の熱伝導性が良好であってバルブに対する冷却性能を向
上させることにより高出力のエンジンにも対応すること
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
Further, the cylinder head for an engine according to the present invention comprises a cylinder head body made of an aluminum alloy and a valve seat according to any one of the first to fourth aspects. The wear resistance of the valve seat portion is good, the durability of the valve seat is further improved, and the heat conductivity of the valve seat portion other than the portion close to the spark plug is good. By improving the cooling performance for the valve, a remarkably excellent effect that it is possible to cope with a high-power engine is provided.

【0036】[0036]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図1ないし図4に
もとづいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0037】まず、図1に示すように、エンジン用アル
ミニウム合金製シリンダヘッド1のバルブシート部2に
対して肉盛り加工を行うに際しては、バルブシート部2
の肉盛り加工点2Aに、粉末供給管3から、銅合金粉末
よりなる肉盛り粉末4(高硬度肉盛り層用肉盛り粉末4
Hまたは低硬度肉盛り層用肉盛り粉末4L)を供給しな
がら加工用レーザビーム5を照射し、バルブシート部2
および肉盛り粉末4を同時に溶融して肉盛り層6(高硬
度肉盛り層6Hまたは低硬度肉盛り層6L)を形成す
る。
First, as shown in FIG. 1, when the valve seat portion 2 of the cylinder head 1 made of an aluminum alloy for an engine is to be overlaid, the valve seat portion 2
From the powder supply pipe 3 to the build-up powder 4 made of copper alloy powder (the build-up powder 4 for the high hardness build-up layer).
H or the build-up powder 4L for the low-hardness build-up layer, while irradiating the processing laser beam 5 with the valve seat portion 2.
And the overlay powder 4 are simultaneously melted to form an overlay layer 6 (high hardness overlay layer 6H or low hardness overlay layer 6L).

【0038】この実施例においては、加工用レーザビー
ム5として、最大出力5kWのCOレーザを用い、鋳
造用アルミニウム合金(AC2A材)よりなる図1に示
した実際のエンジン用アルミニウム合金製シリンダヘッ
ド1のバルブシート部2に合金を肉盛りした。
[0038] In this embodiment, as the processing laser beam 5, using CO 2 laser with a maximum output of 5 kW, the actual aluminum alloy cylinder head for an engine shown in FIG. 1 made of cast aluminum alloy (AC2A material) The alloy was overlaid on the valve seat portion 2 of No. 1.

【0039】肉盛り合金としては、下記の成分組成を有
する銅合金粉末よりなる肉盛り粉末4(高硬度肉盛り層
用肉盛り粉末4H)と、JIS H 2206に制定さ
れるアルミニウムブロンズ(AlBCIn3)である銅
合金粉末よりなる肉盛り粉末4(低硬度肉盛り層用肉盛
り粉末4L)との2種類の合金粉末を用いた。
As the build-up alloy, a build-up powder 4 made of copper alloy powder having the following component composition (build-up powder 4H for a high-hardness build-up layer) and aluminum bronze (AlBCIn3) specified in JIS H 2206 And two kinds of alloy powders, i.e., a build-up powder 4 made of a copper alloy powder (4 L of a low-hardness build-up layer).

【0040】◎ 高硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末
(wt%):Cu−12.5%Co−6.4%Fe−1
2.7%Ni−1.9%V−2.2%Nb−3.0%S
i−1.0%Al ◎ 低硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末(wt%):C
u−10%Al−5%Ni−4%Fe ここで、本発明によるバルブシートの肉盛り加工装置の
うち、肉盛り粉末4(4H,4L)を供給するのに用い
る粉末供給装置を図2に示す。
銅 Copper alloy overlay powder (wt%) for high hardness overlay layer: Cu-12.5% Co-6.4% Fe-1
2.7% Ni-1.9% V-2.2% Nb-3.0% S
i-1.0% Al ◎ Copper alloy overlay powder (wt%) for low hardness overlay layer: C
u-10% Al-5% Ni-4% Fe Here, of the valve seat overlay processing apparatus according to the present invention, a powder supply apparatus used to supply the overlay powder 4 (4H, 4L) is shown in FIG. Shown in

【0041】この粉末供給装置10は、2種類の肉盛り
粉末4(4H,4L)をそれぞれ分けて収容するための
ポット11,12をそなえていると共に、各ポット1
1,12の粉末出口には、前記2種類の肉盛り粉末4
(4H,4L)の供給量を別々に制御するためポット1
1,12の中に収容した肉盛り粉末4(4H,4L)の
減少重量を測定できかつまた粉末供給量を0.5g/m
inで制御して供給することができる粉末供給量制御装
置13,14を備えたものを使用した。そして、この粉
末供給量制御装置13,14は、コントローラ18によ
って作動するものとなっている。
The powder supply device 10 includes pots 11 and 12 for separately storing two types of overlay powder 4 (4H and 4L), respectively.
The two types of overlay powder 4
Pot 1 to control the supply amount of (4H, 4L) separately
The reduced weight of the build-up powder 4 (4H, 4L) contained in the samples 1 and 12 can be measured, and the amount of powder supplied is 0.5 g / m.
The apparatus provided with the powder supply amount control devices 13 and 14 capable of controlling and supplying the powder in in was used. The powder supply control devices 13 and 14 are operated by a controller 18.

【0042】また、各ポット11,12の粉末出口には
分岐管15,16が接続してあると共に、分岐管15,
16の下端は粉末切換装置17に接続してあり、この粉
末切換装置17では特性の異なる肉盛り粉末4(4H,
4L)を粉末供給管3を介してバルブシート部2の肉盛
り加工点2Aに切換え供給することができるようになっ
ている。
Branch pipes 15 and 16 are connected to the powder outlets of the pots 11 and 12, respectively.
The lower end of 16 is connected to a powder switching device 17, and in this powder switching device 17, the build-up powder 4 (4H,
4L) can be switched and supplied to the build-up processing point 2A of the valve seat portion 2 via the powder supply pipe 3.

【0043】バルブシート部2における肉盛り加工に際
しては、図3に示すように、肉盛り開始終了位置SEか
ら開始する。そして、この開始時には肉盛り粉末4とし
て低硬度肉盛り層用肉盛り粉末4Lを粉末供給管3を介
して肉盛り加工点2Aに供給し、図3に示す加工方向D
に沿って順次肉盛り加工することによって、バルブシー
ト部2に肉盛り層6として低硬度肉盛り層6Lを形成す
る。
When building up the valve seat portion 2, as shown in FIG. 3, the buildup is started from the buildup start end position SE. Then, at the start, 4 L of a low-hardness overlay layer powder as the overlay powder 4 is supplied to the overlay processing point 2 A via the powder supply pipe 3, and the processing direction D shown in FIG.
, A low hardness buildup layer 6L is formed as a buildup layer 6 on the valve seat portion 2.

【0044】次いで、図1に示した肉盛り加工点2Aが
図3に示す低硬度肉盛り層から高硬度肉盛り層への切換
位置Bに移ったとき、すなわち、この実施例では図3に
示すようにエンジンの点火プラグ8に最も近い円周部
(高硬度肉盛り層6Hの中心C)に対し加工方向Dの前
方側において円周角で40度の部分で図4にも示すパタ
ーンに従って低硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末4Lか
ら高硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末4Hに切換える。
Next, when the build-up processing point 2A shown in FIG. 1 is shifted to the switching position B from the low hardness build-up layer to the high hardness build-up layer shown in FIG. 3, that is, in this embodiment, FIG. As shown in the figure, a portion having a circumferential angle of 40 degrees on the front side in the machining direction D with respect to the circumferential portion closest to the spark plug 8 of the engine (the center C of the high hardness buildup layer 6H) according to the pattern also shown in FIG. The copper alloy overlay powder 4L for the low hardness overlay is switched to the copper alloy overlay powder 4H for the high hardness overlay.

【0045】続いて、図1に示した肉盛り加工点2Aが
図3に示す高硬度肉盛り層から低硬度肉盛り層への切換
位置Aに移ったとき、すなわち、この実施例では図3に
示すようにエンジンの点火プラグ8に最も近い円周部
(高硬度肉盛り層6Hの中心C)に対し加工方向Dの後
方側において円周角で40度の部分で図4にも示すパタ
ーンに従って高硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末4Hか
ら低硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末4Lに切換える。
Subsequently, when the build-up processing point 2A shown in FIG. 1 moves to the switching position A from the high hardness build-up layer to the low hardness build-up layer shown in FIG. 3, that is, in this embodiment, FIG. As shown in FIG. 4, a pattern having a circumferential angle of 40 degrees on the rear side in the machining direction D with respect to the circumferential portion closest to the spark plug 8 of the engine (the center C of the high-hardness overlay 6H) is also shown in FIG. Is switched from the copper alloy overlay powder 4H for the high hardness overlay to the copper alloy overlay powder 4L for the low hardness overlay.

【0046】このようにして、エンジン点火プラグ8に
最も近い円周部を中心に円周角で80度の部分で硬質相
を析出する高硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末4Hを使
用し、それ以外の部分ではアルミニウムブロンズからな
る低硬度肉盛り層用銅合金肉盛り粉末4Lを使用した。
As described above, the copper alloy overlay powder 4H for a high-hardness overlay layer, which precipitates a hard phase at a circumferential angle of 80 degrees around the circumferential portion closest to the engine spark plug 8, is used. In the other portions, 4 L of a copper alloy build-up powder for a low hardness build-up layer made of aluminum bronze was used.

【0047】かくして、2種類の銅合金肉盛り粉末4
(4H,4L)の切換は1加工中につき2回行い、約
0.3sec間で行うように制御した。そして、切換の
際、2種類の粉末4(4H,4L)の合計の粉末供給量
が所定の量となるように粉末供給量制御装置13,14
およびコントローラ18をセッテイングした。この実施
例において、粉末供給量は、50g/minを肉盛り加
工点2Aに供給できるように設定した。
Thus, two kinds of copper alloy overlay powder 4
The switching of (4H, 4L) was performed twice during one processing, and was controlled to be performed within about 0.3 sec. Then, at the time of switching, the powder supply amount control devices 13 and 14 are adjusted so that the total powder supply amount of the two types of powder 4 (4H, 4L) becomes a predetermined amount.
And the controller 18 were set. In this example, the powder supply amount was set so that 50 g / min could be supplied to the build-up processing point 2A.

【0048】この実施例で採用した肉盛り加工条件を表
1に示す。
Table 1 shows the overlay processing conditions employed in this embodiment.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】肉盛り加工は、表1に示した条件で、直列
DOHC4気筒エンジンのアルミニウム合金製シリンダ
ヘッドに対して各実施例1つの条件で3台(吸気側,排
気側:計48バルブ)について加工を行った。
The build-up process was performed on three cylinders (intake side, exhaust side: a total of 48 valves) for the aluminum alloy cylinder head of the in-line DOHC four-cylinder engine under the conditions shown in Table 1. Processing was performed.

【0051】次いで、このようにして得たシリンダヘッ
ド粗材に機械加工を行って所定の寸法,表面粗さに仕上
げたあと、レーザ肉盛りの生産性を見るため、各バルブ
シート部について、加工面をカラーチェックすることに
より、引け巣,ポア,マイクロクラックなどといった肉
盛り層の材料欠陥の有無を調べた。なお、欠陥が発生し
たエンジンシリンダヘッドは不良品として処理する。こ
の結果を表3の「欠陥発生率」に欄に示す。
Next, the cylinder head blank thus obtained is machined to a predetermined size and surface roughness, and then each valve seat portion is machined to check the productivity of laser overlaying. By color checking the surface, the presence or absence of material defects in the build-up layer, such as shrinkage cavities, pores, and microcracks, was examined. The defective engine cylinder head is treated as a defective product. The results are shown in the column of "Defect occurrence rate" in Table 3.

【0052】表3より明らかであるように、欠陥発生率
([欠陥発生バルブシート数/バルブシート全数]×1
00)は、硬質相析出型の肉盛り粉末(4H)では2〜
7%であったのに対して、硬質相析出型合金粉末(4
H)と硬質相を析出しない合金粉末(4L)との組み合
わせでは欠陥発生率は0%であった。
As is clear from Table 3, the defect occurrence rate ([number of defective valve seats / total number of valve seats] × 1)
00) is 2 to 2 for hard phase precipitation type overlay powder (4H).
7%, whereas the hard phase precipitation type alloy powder (4
In the combination of H) and an alloy powder (4 L) that did not precipitate a hard phase, the defect occurrence rate was 0%.

【0053】次いで、肉盛り加工を施したバルブシート
部の一部を切り出し、レーザフラッシュ法により熱伝達
係数を測定した。そして、その熱伝達係数から熱伝導率
を算出した結果を表3の「熱伝導率」の欄に示す。表3
より明らかであるように、本発明実施例では硬質相析出
型合金粉末(4H)のみを全周肉盛りした比較例のもの
よりも高い値を示した。
Next, a part of the valve seat portion subjected to the build-up processing was cut out, and the heat transfer coefficient was measured by a laser flash method. The result of calculating the heat conductivity from the heat transfer coefficient is shown in the column of “heat conductivity” in Table 3. Table 3
As is clearer, in the example of the present invention, the value was higher than that of the comparative example in which only the hard phase precipitation type alloy powder (4H) was entirely built up.

【0054】次に、欠陥の発生しなかったエンジンシリ
ンダヘッド(各実施例で1台)を下記表2に示す同一条
件で実機摩耗試験およびバルブ傘表部の温度測定試験を
実施した。
Next, the engine cylinder heads (one in each embodiment) in which no defect occurred were subjected to the actual machine wear test and the temperature measurement test of the valve head surface under the same conditions as shown in Table 2 below.

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】バルブ傘表部の温度測定結果を表3の「バ
ルブ傘表部の温度」の欄に示すが、この表3より明らか
であるように、エンジン試験中におけるバルブ傘表部の
温度において、本発明実施例では硬質相の析出しない合
金粉末(4L)を肉盛りしたものよりは高い温度を示し
たものの、硬質相析出型合金粉末(4H)をバルブシー
トの全周に肉盛りしたものよりは低い温度を示した。
The measurement results of the temperature of the valve head surface are shown in the column of "Temperature of valve head surface" in Table 3. As is clear from Table 3, the temperature of the valve head surface during the engine test was measured. In the embodiment of the present invention, although the temperature was higher than that of the alloy powder (4L) on which the hard phase was not precipitated, the hard phase precipitated alloy powder (4H) was overlaid on the entire circumference of the valve seat. Lower temperature.

【0057】次に、エンジン試験終了後のバルブシート
部においてプラグ最近接部およびその反対側の部分の摩
耗深さを測定した。なお、相手のバルブフェース部の摩
耗には外観上顕著な違いが見られなかったので摩耗量の
測定を省いた。
Next, in the valve seat portion after the engine test, the wear depth of the plug closest portion and the portion on the opposite side were measured. Note that no significant difference in appearance was observed in the wear of the mating valve face portion, so the measurement of the wear amount was omitted.

【0058】この結果を表3の「バルブシート部の摩耗
深さ」の欄に示すが、この表3より明らかであるよう
に、本発明実施例では点火プラグ近傍の摩耗量を低く抑
えることができ、また、プラグ反対側においてもエンジ
ンの性能に悪影響を及ぼすほどの摩耗量ではなかった。
The results are shown in the column of "depth of wear of valve seat portion" in Table 3. As is clear from Table 3, in the embodiment of the present invention, the amount of wear in the vicinity of the ignition plug is suppressed to a low level. In addition, the amount of wear on the opposite side of the plug was not enough to adversely affect the performance of the engine.

【0059】このように、本発明では点火プラグ近傍で
の摩耗量を低く抑えることができ、かつまた、バルブ傘
表部の温度を低くできることによってエンジン性能のよ
り一層の向上を可能とすることが認められた。
As described above, according to the present invention, the amount of wear in the vicinity of the spark plug can be suppressed low, and the temperature of the front surface of the valve head can be lowered, so that the engine performance can be further improved. Admitted.

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明によるバルブシートの肉盛り加工方法
の一実施例を示す斜面説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a slope showing an embodiment of a method for overlaying a valve seat according to the present invention.

【図2】 本発明によるバルブシートの肉盛り加工方法
の一実施例において使用した粉末供給装置の斜面説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory view of a slope of a powder supply device used in one embodiment of a method for overlaying a valve seat according to the present invention.

【図3】 本発明によるバルブシートの肉盛り加工方法
の一実施例を示す平面説明図である。
FIG. 3 is an explanatory plan view showing one embodiment of a method for processing the build-up of a valve seat according to the present invention.

【図4】 本発明によるバルブシートの肉盛り加工方法
の一実施例において採用した肉盛り粉末切換えパターン
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a build-up powder switching pattern employed in an embodiment of the method for processing the build-up of a valve seat according to the present invention.

【図5】 一般的なレーザ肉盛り加工を示す断面説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory sectional view showing a general laser overlaying process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン用アルミニウム合金製シリンダヘッド 2 バルブシート部 2A バルブシート部の肉盛り加工点 3 粉末供給管 4 肉盛り粉末 4H 高硬度肉盛り層用肉盛り粉末 4L 低硬度肉盛り層用肉盛り粉末 5 加工用レーザビーム 6 肉盛り層 6H 高硬度肉盛り層 6L 低硬度肉盛り層 8 点火プラグ 10 粉末供給装置 13,14 粉末供給量制御装置 17 粉末切換装置 A 高硬度肉盛り層から低硬度肉盛り層への切換位置 B 低硬度肉盛り層から高硬度肉盛り層への切換位置 C 高硬度肉盛り層の中心(点火プラグに最も近い位
置) D 加工方向 SE 肉盛り開始終了位置
Reference Signs List 1 Cylinder head made of aluminum alloy for engine 2 Valve seat portion 2A Overlay processing point of valve seat portion 3 Powder supply pipe 4 Overlay powder 4H Overlay powder for high hardness overlay layer 4L Overlay powder for low hardness overlay layer 5 Processing laser beam 6 Overlay layer 6H High hardness overlay layer 6L Low hardness overlay layer 8 Spark plug 10 Powder supply device 13,14 Powder supply amount control device 17 Powder switching device A From high hardness overlay to low hardness overlay Switching position to layer B Switching position from low hardness overlay to high hardness overlay C Center of high hardness overlay (position closest to spark plug) D Processing direction SE Overlay start and end

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 肉盛りしたバルブシートにおいて、円周
方向に特性の異なった肉盛り層が形成されていることを
特徴とするバルブシート。
1. A valve seat characterized in that a build-up layer having different characteristics is formed in a circumferential direction in the build-up valve seat.
【請求項2】 円周方向のうち点火プラグに近い部分に
のみ硬質析出物が分散した高硬度肉盛り層が形成されて
いる請求項1に記載のバルブシート。
2. The valve seat according to claim 1, wherein a high-hardness build-up layer in which hard precipitates are dispersed is formed only in a portion close to the ignition plug in a circumferential direction.
【請求項3】 点火プラグに最も近い円周部を中心に円
周角で30度以上90度以下の円弧部分に室温硬度Hv
250以上でかつ硬質相の析出量が面積率で20%以上
の硬質析出物が分散した高硬度肉盛り層が形成されてい
る請求項2に記載のバルブシート。
3. A room temperature hardness Hv is formed in an arc portion having a circumferential angle of 30 ° or more and 90 ° or less around a circumferential portion closest to the spark plug.
The valve seat according to claim 2, wherein a high-hardness build-up layer in which hard precipitates having a hard phase precipitation of 250% or more and an area ratio of 20% or more are dispersed is formed.
【請求項4】 点火プラグに最も近い円周部を中心に円
周角で30度以上90度以下の円弧部分以外の残りの部
分に熱伝導率が0.4J/cm℃s以上でかつ室温硬度
Hv250以上の硬質相が析出していない低硬度肉盛り
層が形成されている請求項2に記載のバルブシート。
4. A thermal conductivity of at least 0.4 J / cm ° C.s and room temperature at a remaining portion other than an arc portion having a circumferential angle of 30 ° to 90 ° around a circumferential portion closest to the spark plug. The valve seat according to claim 2, wherein a low-hardness build-up layer in which a hard phase having a hardness of Hv250 or more is not deposited is formed.
【請求項5】 特性の異なった肉盛り粉末を使用して円
周方向に肉盛りすることを特徴とするバルブシートの肉
盛り加工方法。
5. A method for processing the build-up of a valve seat, wherein the build-up is performed in the circumferential direction by using build-up powders having different characteristics.
【請求項6】 円周方向のうち点火プラグに近い部分に
のみ硬質析出物が分散した高硬度肉盛り層を形成する請
求項5に記載のバルブシートの肉盛り加工方法。
6. The method according to claim 5, wherein a hard layer is formed in which hard precipitates are dispersed only in a portion close to the ignition plug in the circumferential direction.
【請求項7】 点火プラグに最も近い円周部を中心に円
周角で30度以上90度以下の円弧部分に室温硬度Hv
250以上でかつ硬質相の析出量が面積率で20%以上
の硬質析出物を分散させる肉盛り粉末を使用して肉盛り
する請求項6に記載のバルブシートの肉盛り加工方法。
7. A room temperature hardness Hv is formed in an arc portion having a circumferential angle of 30 ° or more and 90 ° or less around a circumferential portion closest to the spark plug.
7. The method according to claim 6, wherein the build-up powder is used to disperse hard precipitates having an area ratio of 250% or more and a hard phase precipitation of 20% or more.
【請求項8】 重量%で、コバルト:10〜15%、ア
ルミニウム:1.0〜5.0%、鉄:4〜8%、ニッケ
ル:10〜15%、元素周期律表Va族元素のバナジウ
ム,ニオブ,タンタルのうち1種または2種以上:0.
1〜5.0%、シリコン:1.0〜5.0%、残部が実
質的に銅を基本組成とする銅合金肉盛り粉末を点火プラ
グに最も近い円周部を中心に円周角で30度以上90度
以下の円弧部分にのみ使用して肉盛りする請求項7に記
載のバルブシートの肉盛り加工方法。
8. Cobalt: 10 to 15%, aluminum: 1.0 to 5.0%, iron: 4 to 8%, nickel: 10 to 15% by weight, vanadium as a Va element in the Periodic Table of the Elements. , Niobium, tantalum, one or more of them:
1 to 5.0%, silicon: 1.0 to 5.0%, the balance being a copper alloy cladding powder having a substantially copper-based basic composition at a circumferential angle centered on the circumferential portion closest to the spark plug. 8. The method for overlaying a valve seat according to claim 7, wherein the overlaying is performed by using only an arc portion of 30 degrees or more and 90 degrees or less.
【請求項9】 点火プラグに最も近い円周部を中心に円
周角で30度以上90度以下の円弧部分以外の残りの部
分に熱伝導率が0.4J/cm℃s以上でかつ室温硬度
Hv250以上の硬質相を析出しない肉盛り粉末を使用
して肉盛りする請求項6に記載のバルブシートの肉盛り
加工方法。
9. A thermal conductivity of at least 0.4 J / cm ° C.s and room temperature at a remaining portion other than an arc portion having a circumferential angle of 30 ° to 90 ° around a circumferential portion closest to the spark plug. The method according to claim 6, wherein the buildup is performed using a buildup powder that does not precipitate a hard phase having a hardness of Hv250 or more.
【請求項10】 重量%で、アルミニウム:5.0〜1
0.0%、ニッケル:1.0〜5.0%、鉄:1.0〜
4.0%、残部が実質的に銅を基本組成とする銅合金肉
盛り粉末を点火プラグに最も近い円周部を中心に円周角
で30度以上90度以下の円弧部分以外の残りの部分に
のみ使用して肉盛りする請求項9に記載のバルブシート
の肉盛り加工方法。
10. Aluminum in weight%: 5.0-1.
0.0%, nickel: 1.0 to 5.0%, iron: 1.0 to
4.0%, the balance being a copper alloy overlay powder substantially composed of copper as a basic composition. The remaining portion other than the arc portion having a circumferential angle of 30 ° to 90 ° around the circumferential portion closest to the spark plug is centered. The method according to claim 9, wherein only the portion is used to build up.
【請求項11】 肉盛りに際してレーザビームを使用し
て肉盛り粉末を肉盛りする請求項5ないし10のいずれ
かに記載のバルブシートの肉盛り加工方法。
11. The method according to claim 5, wherein the cladding powder is clad with a laser beam at the time of cladding.
【請求項12】 請求項7,8および9,10に記載の
特性の異なった肉盛り粉末をバルブシート部の肉盛り加
工点に供給するための粉末切換装置をそなえ、それぞれ
肉盛り粉末の供給量を多段階で制御する粉末供給量制御
装置を具備したことを特徴とするバルブシートの肉盛り
加工装置。
12. A powder switching device for supplying the build-up powder having different characteristics according to claim 7, 8, 9 and 10 to a build-up processing point of a valve seat portion, and supplying the build-up powder respectively. A build-up apparatus for a valve seat, comprising a powder supply amount control device for controlling the amount in multiple stages.
【請求項13】 特性の異なった肉盛り粉末を同一経路
でバルブシート部の肉盛り加工点に供給する粉末供給管
をそなえた請求項12に記載のバルブシートの肉盛り加
工装置。
13. The valve seat build-up apparatus according to claim 12, further comprising a powder supply pipe for supplying build-up powders having different characteristics to the build-up processing point of the valve seat portion along the same path.
【請求項14】 アルミニウム合金からなるシリンダヘ
ッド本体に請求項1ないし4のいずれかに記載のバルブ
シートをそなえたことを特徴とするエンジン用シリンダ
ヘッド。
14. A cylinder head for an engine, comprising a cylinder head body made of an aluminum alloy and the valve seat according to claim 1.
JP29904796A 1996-11-11 1996-11-11 Valve seat, padding work method therefor, padding work device, and cylinder head for engine Pending JPH10141026A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29904796A JPH10141026A (en) 1996-11-11 1996-11-11 Valve seat, padding work method therefor, padding work device, and cylinder head for engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29904796A JPH10141026A (en) 1996-11-11 1996-11-11 Valve seat, padding work method therefor, padding work device, and cylinder head for engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10141026A true JPH10141026A (en) 1998-05-26

Family

ID=17867532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29904796A Pending JPH10141026A (en) 1996-11-11 1996-11-11 Valve seat, padding work method therefor, padding work device, and cylinder head for engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10141026A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009047026A (en) * 2007-08-16 2009-03-05 Nissan Motor Co Ltd Method for forming valve-seat and cylinder head
CN105673119A (en) * 2014-12-04 2016-06-15 现代自动车株式会社 Valve Seat Structure
JP2017070988A (en) * 2015-10-08 2017-04-13 トヨタ自動車株式会社 Laser building-up method for valve seat

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009047026A (en) * 2007-08-16 2009-03-05 Nissan Motor Co Ltd Method for forming valve-seat and cylinder head
CN105673119A (en) * 2014-12-04 2016-06-15 现代自动车株式会社 Valve Seat Structure
JP2017070988A (en) * 2015-10-08 2017-04-13 トヨタ自動車株式会社 Laser building-up method for valve seat

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3853100B2 (en) Copper alloy with excellent wear resistance
US4902359A (en) Wear-resistant titanium or titanium-alloy member and a method for manufacturing the same
EP0353480B1 (en) Pistons
JPS62150014A (en) Valve seatless cylinder head made of aluminum alloy
JP3835694B2 (en) Manufacturing method of valve seat
JPS61193773A (en) Improvement processing method for cylinder head for internal combustion engine made of aluminum alloy casting
JPH0525655A (en) Method for hardening surface of aluminum base metal and surface hardened aluminum base member
JPH1096037A (en) Copper alloy excellent in wear resistance
US3921701A (en) Method for improving bond between transplanted coating and die-casting
JPH10141026A (en) Valve seat, padding work method therefor, padding work device, and cylinder head for engine
US4382169A (en) Weld deposition of metal other than aluminium onto aluminium-base alloy
US20060144477A1 (en) Method for the production of a part having improved weldability and/or mechanical processability from an alloy
JPH0910918A (en) Manufacture of bearing metal
JPH10274012A (en) Padding valve seat for engine and its manufacturing device
JPH10176511A (en) Built-up valve seat and its manufacture
JPH10141132A (en) Padding valve seat and padding method therefor
JPH10339117A (en) Buildup valve seat of engine and manufacture therefor
JPH11241605A (en) Hollow integrated cam shaft and manufacture thereof
JP3274286B2 (en) Cylinder liner
JPH01177440A (en) Cylinder head of aluminum alloy make
KR100347583B1 (en) Plasma transferred arc (pta) process for obtaining excellent stellite-6 overlay welded coatings
KR20210012427A (en) Heat treatment method for dissimilar material gap minimizes of die-casting products
Leont'ev et al. Properties of welded joints in cast-iron produced by different surfacing and welding methods
JP2775885B2 (en) Cylinder head and method of manufacturing the same
JP3149619B2 (en) Metal surface remelting method