RU2448825C2 - Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двс при их изготовлении или восстановлении методом электродуговой наплавки - Google Patents
Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двс при их изготовлении или восстановлении методом электродуговой наплавки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448825C2 RU2448825C2 RU2010127047/02A RU2010127047A RU2448825C2 RU 2448825 C2 RU2448825 C2 RU 2448825C2 RU 2010127047/02 A RU2010127047/02 A RU 2010127047/02A RU 2010127047 A RU2010127047 A RU 2010127047A RU 2448825 C2 RU2448825 C2 RU 2448825C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seat
- cylinder head
- forging
- valve
- valve seat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при восстановлении или изготовлении клапанов двигателей внутреннего сгорания (ДВС). После очистки поверхности под седло и дефектоскопии осуществляют механическую обработку. Седло изготавливают путем электродуговой наплавки поверхности клапана под седло. Наплавляют подслой никеля короткой дугой током прямой полярности в среде сварочного газа с проковкой наплавленного валика со скоростью, не позволяющей металлу остыть. Проводят механическую обработку наплавленной никелем поверхности. Наплавляют рабочий слой жаропрочной аустенитной стали плавящимся электродом током обратной полярности с проковкой каждого валика со скоростью, не позволяющей металлу остыть. Осуществляют окончательную механическую обработку рабочей поверхности седла. Способ позволяет полностью исключить вероятность выпадения седел из головок цилиндров в процессе эксплуатации ДВС, повысить термоусталостную прочность головок цилиндров, увеличить прочность и износостойкость наплавленных седел клапанов. 4 ил.
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), а именно к седлам клапанов головок цилиндров ДВС.
Современные транспортные ДВС характеризуются высокой литровой мощностью. Повышение литровой мощности достигается, главным образом, за счет повышения среднего эффективного давления путем увеличения цикловой подачи топлива. При этом неизбежно возрастают тепловые нагрузки на детали, формирующие камеру сгорания, особенно поршни, головки цилиндров и клапаны, причем именно их работоспособность ограничивает дальнейшее увеличение мощности.
Головка цилиндров является самой сложной по конструкции и наиболее нагруженной в тепловом отношении деталью двигателя. Сложность конструкции приводит к большой неравномерности тепловых нагрузок на ее отдельные элементы. Неблагоприятными являются и условия работы, т.к. головка цилиндров не имеет возможности свободного теплового расширения.
Наиболее часто встречающиеся эксплуатационные дефекты головок цилиндров - это неисправности седел клапанов: трещины на внутренней поверхности, катастрофический износ рабочей поверхности, разрушение и выпадение.
В современных отечественных и зарубежных двигателях седла клапанов выполняют вставными [стр.249-250. Орлин, А.С. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. / А.С.Орлин, М.Г.Круглов, Д.Н.Вырубов и др. - М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.]. В гнезда головок цилиндров седла или запрессовывают с относительным натягом, или вставляют охлажденными. Метод запрессовки седел клапанов с натягом в головку цилиндров наиболее распространен. В этом случае следует отметить один существенный недостаток - возможность выпадения седла из гнезда головки.
При выпадении седла клапана и последующей его замене при ремонте необходимо устанавливать седла большего диаметра для обеспечения требуемой величины натяга, а для этого нужно расточить диаметры впускных и выпускных каналов головки цилиндров под больший диаметр, что приведет к уменьшению размера межклапанной перемычки, являющейся наиболее нагруженной зоной головки цилиндров.
Следует также отметить, что напрессовка в связи со значительными напряжениями предполагает изготовление массивного седла.
На судовых, тепловозных и стационарных дизелях большой размерности применяются чугунные головки цилиндров, у которых отверстия для клапанов не оснащаются вставными седлами [Возницкий, И.В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. / И.В.Возницкий, Н.Г.Чернявская, Е.Г.Михеев. - М.: Транспорт, 1979. - 413 с.], [Ржепецкий, К.Л. Судовые двигатели внутреннего сгорания. / К.Л.Ржепецкий, Е.А.Сударева. - Л.: Судостроение, 1984. - 168 с.]. Поэтому при достижении предельного износа отверстий необходимо либо отправлять головку в металлолом, либо растачивать отверстия и запрессовывать в них вставные седла. Оба эти варианта не являются оптимальными.
В первом случае теряется еще вполне работоспособная головка цилиндра и появляется необходимость в приобретении новой дорогостоящей детали.
Во втором случае расточка в головке цилиндра отверстий под установку седел приводит к уменьшению ее поперечных сечений в самых термически и механически нагруженных участках на днище и тем самым провоцирует образование трещин термической усталости по межклапанным перемычкам и между отверстиями для клапанов и форсунки. Кроме того, нельзя исключить и вероятность выпадения вставленных седел в процессе эксплуатации дизеля.
Таким образом, задачей предлагаемого изобретения является создание способа получения седла клапанов чугунных головок цилиндров ДВС при их изготовлении или восстановлении методом электродуговой наплавки. Предлагаемый способ изготовления или восстановления позволит устранить вышеперечисленные недостатки, возникающие при запрессовке седел клапанов в головку цилиндров, и позволит оптимально решить проблему восстановления работоспособности головки цилиндров. Кроме этого при использовании предлагаемого способа полностью исключается возможность выпадения седла, происходит повышение термоусталостной прочности головки цилиндров.
Поставленная задача достигается тем, что при изготовлении или восстановлении седел клапанов чугунных головок цилиндров ДВС используется способ электродуговой наплавки, который обеспечит получение новых свойств рабочей поверхности седла за счет выбора различной стали для наплавки. Также головка цилиндров становится в дальнейшем более ремонтопригодна.
Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двигателей внутреннего сгорания при их изготовлении или восстановлении, включающий очистку поверхностей под седло, дефектоскопии, ее механической обработки и изготовления седла, производится методом электродуговой наплавки упомянутой поверхности короткой дугой током прямой полярности с наплавкой подслоя никеля, в среде сварочного газа, с проковкой наплавленного валика-шва со скоростью, не позволяющей металлу остыть, механической обработки наплавленной никелем поверхности, а затем наплавки рабочего слоя жаропрочной аустенитной сталью плавящимся электродом током обратной полярности с проковкой каждого валика-шва со скоростью, не позволяющей металлу остыть, и окончательной механической обработки рабочей поверхности седла.
На фиг.1, 2, 3, 4 представлены схемы для проведения работ по получению седла клапанов чугунных головок цилиндров ДВС при их изготовлении или восстановлении.
Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров ДВС при их изготовлении или восстановлении состоит из подготовки головки цилиндра 1 к наплавке путем выпрессовки седел 2 (фиг.1), очистки, расточки посадочных поверхностей 3 седел клапанов для наплавки подслоя никеля в соответствии с фиг.2 и зачистки прилегающих к седлам клапанов поверхностей металлической щеткой до металлического блеска.
Плохая технологическая свариваемость серого чугуна приводит к появлению следующего дефекта: отбеливание, т.е. появление участков с выделениями цементита в той или иной форме. Высокая твердость отбеленных участков практически лишает возможности обрабатывать чугуны режущим инструментом. Наплавка подслоя никеля устраняет образование данных участков.
Наплавка подслоя производится короткой дугой на токе прямой полярности в среде сварочного газа с проковкой каждого валика-шва со скоростью, не позволяющей металлу остыть, легкими ударами металлического молотка. Расходные материалы - проволока сварочная ПАНЧ, в состав которой входят: Cu - 2,3-3%, Mn - 5-6%, Fe - до 2%, Ni - остальное. Примеси не более: Si - 0,3%, C - 0,3%, газ сварочный (Ar 80%, CO2 20%).
После наплавки расточить посадочные поверхности 4 седел клапанов в соответствии с фиг.3.
Далее осуществляется наплавка рабочей поверхности седла клапана жаропрочной аустенитной сталью, плавящимся электродом (выбор наплавочного материала обусловлен уникальным сочетанием свойств: высокой пластичности, прочности, коррозионной стойкости и способности наклепываться в процессе эксплуатации под действием ударов клапана при посадке в седло). Перед наплавкой необходимо прокалить электроды при температуре 330-350°C в течение одного часа. Наплавка рабочего слоя производится на токе обратной полярности с проковкой каждого валика-шва со скоростью, не позволяющей металлу остыть. После этого можно производить окончательную механическую обработку посадочных поверхностей 5 седел клапанов в соответствии с фиг.4.
Claims (1)
- Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двигателей внутреннего сгорания при их изготовлении или восстановлении, включающий очистку поверхности под седло, дефектоскопию, механическую обработку и изготовление седла, отличающийся тем, что седло изготавливают путем электродуговой наплавки поверхности клапана под седло, при этом наплавляют подслой никеля короткой дугой током прямой полярности в среде сварочного газа с проковкой наплавленного валика со скоростью, не позволяющей металлу остыть, проводят механическую обработку наплавленной никелем поверхности, затем наплавляют рабочий слой жаропрочной аустенитной стали плавящимся электродом током обратной полярности с проковкой каждого валика со скоростью, не позволяющей металлу остыть, и осуществляют окончательную механическую обработку рабочей поверхности седла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127047/02A RU2448825C2 (ru) | 2010-07-01 | 2010-07-01 | Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двс при их изготовлении или восстановлении методом электродуговой наплавки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127047/02A RU2448825C2 (ru) | 2010-07-01 | 2010-07-01 | Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двс при их изготовлении или восстановлении методом электродуговой наплавки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010127047A RU2010127047A (ru) | 2012-01-10 |
RU2448825C2 true RU2448825C2 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=45783421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010127047/02A RU2448825C2 (ru) | 2010-07-01 | 2010-07-01 | Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двс при их изготовлении или восстановлении методом электродуговой наплавки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2448825C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772481C1 (ru) * | 2021-05-20 | 2022-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ восстановления рабочей фаски клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104690482B (zh) * | 2015-02-10 | 2017-03-01 | 上海平安高压调节阀门有限公司 | 超超临界火电机组用高旁主阀阀座密封面的修复工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1540984A1 (ru) * | 1988-05-05 | 1990-02-07 | Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Восстановления Деталей "Ремдеталь" | Способ наплавки клапанов |
RU2004118331A (ru) * | 2004-06-16 | 2006-01-10 | Открытое акционерное общество "Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроени " (RU) | Способ сварки и наплавки уплотнительных коррозионно-стойких поверхностей изделий из чугуна |
RU2390587C2 (ru) * | 2008-06-16 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ упрочнения седел клапанов двигателя внутреннего сгорания из алюминиевого сплава |
-
2010
- 2010-07-01 RU RU2010127047/02A patent/RU2448825C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1540984A1 (ru) * | 1988-05-05 | 1990-02-07 | Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Восстановления Деталей "Ремдеталь" | Способ наплавки клапанов |
RU2004118331A (ru) * | 2004-06-16 | 2006-01-10 | Открытое акционерное общество "Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроени " (RU) | Способ сварки и наплавки уплотнительных коррозионно-стойких поверхностей изделий из чугуна |
RU2390587C2 (ru) * | 2008-06-16 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ упрочнения седел клапанов двигателя внутреннего сгорания из алюминиевого сплава |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ОРЛИН А.С. и др. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. - М.: Машиностроение, 1984. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772481C1 (ru) * | 2021-05-20 | 2022-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия" | Способ восстановления рабочей фаски клапана газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010127047A (ru) | 2012-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8459175B2 (en) | Power assembly for internal combustion engine with welded-in piston scraper | |
CN104975899B (zh) | 强化内燃机用排气阀中环形阀座区的方法以及排气阀 | |
US7677217B2 (en) | Power assembly for internal combustion engine with in-cylinder deposit scraper | |
CA2727314C (en) | Method of reconditioning of cylinder head of an internal combustion engine | |
CN110102878B (zh) | 轧机主轴扁头套内孔的cmt与激光熔覆复合修复方法 | |
CN100570145C (zh) | 十字头型大型两冲程柴油发动机及用于制造其底座的横梁的方法 | |
KR20140047451A (ko) | 선박엔진용 배기밸브 스핀들의 제조방법 | |
US20160047331A1 (en) | Method of remanufacturing an engine block | |
RU2448825C2 (ru) | Способ получения седла клапанов чугунных головок цилиндров двс при их изготовлении или восстановлении методом электродуговой наплавки | |
SG175121A1 (en) | Method for repairing worn valve spindles | |
US9404400B2 (en) | Cylinder head with valve seat and method for the production thereof | |
CN107503857B (zh) | 内燃机活塞环组件 | |
CN114807926A (zh) | 一种在蠕墨铸铁发动机气门座表面进行激光熔覆的方法 | |
CN210948923U (zh) | 一种提高钢活塞焊缝抗疲劳强度的结构 | |
Barbezat | Low-cost high-performance coatings produced by internal plasma spraying for the production of high efficiency engines | |
CN110744259A (zh) | 一种火电机组用高压主汽阀门密封面的梯度修复方法 | |
Zorn et al. | Plasma coating to replace cast iron cylinder liners in production | |
CN104233002A (zh) | 一种用于内燃机增压器出气壳激光修复的镍基合金粉末 | |
US20160356240A1 (en) | Remanufactured cylinder block for internal combustion engine | |
JP4893699B2 (ja) | 耐摩環付きピストンおよびその製造方法 | |
CN113843503B (zh) | 将气门座镶圈附接至铝制气缸盖的方法 | |
CN111843130B (zh) | 一种高碳高合金轧辊的堆焊工艺 | |
Ivanov | DESTRUCTION OF A CAST IRON CYLINDER HEAD IN OPERATION AND AFTER WELDING RECOVERY. | |
KR20160148399A (ko) | 엔진용 밸브 및 그것의 제조 방법 | |
JP3175956U (ja) | ディーゼル機関等のピストンロッド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150702 |