一种具有局部固溶盘颈部的气门杆
技术领域
本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种具有局部固溶盘颈部的气门杆。
背景技术
发动机排气门在高温工作状态下，气门盘颈部会受到高温排放燃烧的气体直接冲刷(如图9)，会造成局部高温失效。为提高气门的高温耐热性能，通过改变材料组织晶粒度是有效提高高温蠕变强度的技术措施，针对这一问题，以前采取的办法是对气门进行整体固溶热处理，达到改变排气门组织晶粒度状况。众所周知，固溶成本高，质量控制比较困难，既有时间要求，又有温度要求，温度加工范围小，气门整体形状复杂，造成加热时受热不均匀，所以气门质量一致性差，固溶出来的气门组织级别波动大；同时指出，为达到气门的耐热性能，固溶后的气门组织晶粒度要达到3-6级，才能达到最佳高温蠕变强度；但是事物是两方面的，晶粒度加大后，虽然达到了高温强化的要求，但它的韧性却变小了，气门的上端伞部达到这一目的，但是气门杆尾部因为要装锁夹来带动气门上下开闭工作，杆尾部不需要耐高温强度的粗晶组织，反而需要具有高韧性的细晶粒组织，为了达到这一目的，目前气门加工技术普遍采用伞部先成型进行固溶热处理，再将伞部进行校正加工后与高组织韧性的材料(马氏体材料)进行对接成型，然后再进行正火热处理加工、精切加工等后续工序。此方法加工而成的气门成本高，废品率高。
因此，现有技术中需要一种具有局部固溶盘颈部的气门杆，以克服上述问题。
实用新型内容
为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种具有局部固溶盘颈部的气门杆，包括伞部、盘颈部和杆部。
所述伞部、盘颈部和杆部一体式连接，其中盘颈部是经过高频固溶热处理的。所述盘颈部位于伞部和杆部之间。
进一步，所述杆部的末端具有气门小端。气门小端与杆部之间设有锁夹槽。所述气门小端表面堆焊有合金层。
进一步，所述伞部、盘颈部和杆部的材质均为细晶奥氏体气阀钢。
进一步，所述伞部的锥面上堆焊有合金层。
本实用新型的技术效果是毋庸置疑的，具有如下优点：
1)本实用新型的气门杆整体采用细晶奥氏体气阀钢材料，气门伞部的合金层保证了气门的高温耐热强度，盘颈部经高频固溶热处理而成，保证盘颈部的高温耐热性能，杆部保持细晶粒组织，从而使气门杆具有机械韧性，同时杆部和气门小端又具有高韧性强度的综合性能；整个气门杆一体制造而成，降低了加工难度，降低了材料成本。
2)本实用新型的气门杆呈现表面晶粒度级别大于心部晶粒度级别，使气门杆既有表面的韧性，又具有心部热强度的一种物理组织状态。
3)本实用新型的气门杆能达到材料的强化级别，从一定程度上能让同一级别的材料发挥高级别的材料的使用物理性能。
附图说明
图1为本实用新型盘颈部局部固溶工作机构实施示意图；
图2为喷管的安装示意图；
图3为喷淋装置的结构示意图；
图4为喷水主管的俯视图；
图5为本实用新型的气门杆示意图；
图6为盘颈部固溶后心部晶粒度组织状态图；
图7为盘颈部固溶处理后表面晶粒度组织状态图；
图8为杆部原材料晶粒度组织状态图；
图9为现有气门杆在高温工作状态的示意图。
图中：送料定位装置1、伸缩杆101、定位夹持组件102、限位槽1021、高频加热装置2、高频加热圈201、喷淋装置3、进水管301、控制阀门3011、喷水主管302、环形流道3021、喷水孔3022、进水孔3023、喷管303、气门杆毛坯4、伞部401、盘颈部402、杆部403、小端404和锁夹槽40。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。
实施例1：
本实施例公开一种具有局部固溶盘颈部的气门杆，参见图5，包括伞部401、盘颈部402和杆部403。
所述伞部401、盘颈部402和杆部403一体式连接，整体采用细晶奥氏体气阀钢锻压成型。其中盘颈部402位于伞部401和杆部403之间。所述伞部401的锥面上堆焊有合金层，保证气门盘1的高温耐热强度。所述盘颈部402经高频加热设备进行局部高频固溶热处理而成，使之达到固溶强化的目的。所述杆部403的末端具有气门小端404。气门小端404与杆部403之间设有锁夹槽405。所述气门小端404表面堆焊有合金层。
参见图6至图8，排气门盘颈部402固溶后呈现表面晶粒度级别大于心部晶粒度级别，使气门既有表面的韧性，又具有心部热强度的一种物理组织状态，使同一级别的材料发挥高级别材料的使用物理性能。
本实施例的气门杆整体采用细晶奥氏体气阀钢材料，为保证气门伞部401的高温耐热强度进行合金堆焊强化，气门小端404进行合金堆焊强化，针对气门杆受热排放燃烧的高温气体直接冲刷的盘颈部402由局部高频固溶热处理而成，使之达到固溶强化的目的，没有进行固溶强化的杆部403则保持细晶粒组织，从而使气门杆具有机械韧性，气门杆整体成型的情况下达到伞部401和盘颈部402具有耐高温性能，杆部403和小端404又具有高韧性强度的综合性能，整个气门杆一体加工而成，降低了加工难度，降低了材料成本。
实施例2：
本实施例主要结构同实施例1，进一步，采用细晶奥氏体气阀钢材料锻压成型，形成气门杆毛坯4。其中，气门杆毛坯4从下往上依次为伞部401、盘颈部402、杆部403和小端404。将气门杆毛坯4的小端404和伞部401进行合金堆焊强化。
参见图1至图4，把气门杆毛坯4的伞部401水平放置于送料定位装置1的定位夹持组件102上。其中，所述送料定位装置1包括伸缩杆101和定位夹持组件102。所述定位夹持组件102固定在伸缩杆101的上端部。具体的，定位夹持组件102为定位板，所述定位板的底面上有螺纹孔，伸缩杆101的端部具有外螺纹，定位板102的通过螺纹连接固定在伸缩杆101的端部，定位板的顶面具有限位槽1021，气门杆毛坯4的伞部401水平放置于限位槽1021内。
高频加热装置2的高频加热圈201布置在定位夹持组件102的上方。将喷淋装置3的喷水主管302布置在高频加热圈201的上方。其中，所述喷水主管302为圆环状，其内部具有环形流道3021。所述喷水主管302上周向分布有若干个与环形流道3021连通的喷水孔3022。若干个所述喷水孔3022的外侧均安装有与环形流道3021相连通的喷管303。所述喷管303为万向转管。所述喷水主管302上还设有从其外壁贯穿至内壁并与环形流道3021接通的进水孔3023。所述进水孔3023的外侧连接有与所述环形流道3021相连通的进水管301。所述进水管301连通外部水源。所述进水管301上安装有控制阀门3011。
驱动送料定位装置1的伸缩杆101向上伸进，气门杆毛坯4的小端404依次穿入高频加热圈201和喷水主管302，当气门杆毛坯4的盘颈部403位于高频加热装置2的高频加热圈201内时，此时气门的加热固溶部位处于高频加热圈201工作范围内，控制伸缩杆101停止运行。
开启高频加热装置2，高频加热圈201对气门杆毛坯4的盘颈部403进行局部加热固溶。加热固溶的温度为1100℃，加热固溶时间为15秒。加热固溶完毕，打开进水管301的控制阀门3011，喷淋装置3的喷管303对气门杆毛坯4的盘颈部403进行喷淋。气门杆毛坯4喷淋完毕后，关闭进水管301的控制阀门3011，停止喷淋，驱动送料定位装置1的伸缩杆101向下收缩，将气门杆毛坯4退料，并对气门杆毛坯4进行时效处理，得到气门杆成品。
实施例3：
本实施例提供一种较为基础的实现方式，一种具有局部固溶盘颈部的气门杆，参见图5，包括伞部401、盘颈部402和杆部403。
所述伞部401、盘颈部402和杆部403一体式连接，一体制造而成。其中盘颈部402位于伞部401和杆部403之间。所述盘颈部402经高频加热设备进行局部高频固溶热处理而成。
本实施例的气门杆针对气门杆受热排放燃烧的高温气体直接冲刷的盘颈部402进行局部高频固溶热处理而成，使之达到固溶强化的目的，整个气门杆一体加工而成，降低了加工难度，降低了材料成本。
实施例4：
本实施例主要步骤同实施例3，进一步，所述杆部403的末端具有气门小端404。气门小端404与杆部403之间设有锁夹槽405。所述气门小端404表面堆焊有合金层。
实施例5：
本实施例主要步骤同实施例3，进一步，所述伞部401、盘颈部402和杆部403的材质均为细晶奥氏体气阀钢，伞部401、盘颈部402和杆部403一体式连接，整体采用细晶奥氏体气阀钢锻压成型。
参见图6至图8，排气门盘颈部固溶后呈现表面晶粒度级别大于心部晶粒度级别，使气门既有表面的韧性，又具有心部热强度的一种物理组织状态，使同一级别的材料发挥高级别材料的使用物理性能。
实施例6：
本实施例主要步骤同实施例3，进一步，所述伞部401的锥面上堆焊有合金层，保证气门杆的高温耐热强度。
