【技術(shù)簡介】普通缸蓋氣門座圈材料為GGZ-D4，座圈外圓與缸蓋底孔為過盈配合，過盈量0.054～0.086，但這種座圈用于強化柴油機后，由于座圈的承壓力增大，同時因缸內(nèi)溫度升高造成座圈組織和硬度變化，易產(chǎn)生變形甚至脫落。為解決該問題，對座圈過盈量和材料進行重新設(shè)計，增大了座圈外徑和硬度，加工難度增大。

　　為解決上述技術(shù)問題，在對氣門座圈的材料、結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計的同時，改進座圈壓裝和加工方法，從而減小座圈變形量，提高可靠性。

　　座圈座合面影響缸蓋的密封性，從而影響整機的功率和排放。特別是排氣座圈處的溫度較高，是造成座圈塑性變形和脫落的要因，因此應(yīng)采用耐高溫材料，并應(yīng)選擇合適的過盈量和加工方法，以防止座圈的脫落。

　　根據(jù)使用要求選用耐熱的鈷基合金作為座圈材料。加工時，座圈先在液態(tài)氮中冷卻10分鐘，設(shè)計專用壓裝工具壓，并規(guī)定座圈壓裝間隔一定的時間使壓裝應(yīng)力充分釋放后再利用復(fù)合刀具（刀片選用優(yōu)化后的CBN材料）進行加工。將精加工后的導(dǎo)管作為導(dǎo)向，加工座圈錐面，保證跳動和圓度，提高座圈錐面的加工工藝性。

　　【技術(shù)特點】

　　改進了缸蓋氣門座圈的材料，將普通的GGZ-D4材料改為耐熱材料鈷基合金，強化了材料組織，受熱變形量變小，獲得了必要的機械性能。

　　改進了壓裝方法，改變了原常溫下直接壓裝的方法，在液態(tài)氮中冷卻后，使用專用工具進行壓裝，減少變形，提高可靠性。

　　改善了加工工藝性，經(jīng)改進后的缸蓋氣門座圈，硬度高，組織致密，用普通的加工方法難保證產(chǎn)品精度，利用新的加工方法和選用優(yōu)化后的CBN刀片加工，消除了局部的應(yīng)力集中，提高了加工的精度。

　　采用了特定的壓裝技術(shù)，消除了座圈壓裝后的部分應(yīng)力，延長了使用壽命；利用了先進的工藝加工方法，增大承載能力、提高單缸功率；經(jīng)過對座圈加工工藝和結(jié)構(gòu)的改進，使其強度大大提高，單缸功率提升，擴大了缸蓋的應(yīng)用范圍，適用于高強化發(fā)動機。

　　國內(nèi)外情況對比分析

　　（1）選用材料不同
　　國內(nèi)外多數(shù)使用粉末冶金材料的氣門座圈，鈷基合金與之相比成本低，材料組織和機械性能更適用于強化柴油機，且工藝性較好。
　　（2）加工方法不同
　　國內(nèi)外發(fā)動機廠家加工座圈時多為直接壓裝，易變性和損壞底孔，本技術(shù)采用液氮冷卻，壓裝過程變形量小。

　　【技術(shù)指標(biāo)】座圈選用的是國產(chǎn)高耐熱材料：鈷基合金，其硬度高至HRC54～HRC57，不易變形，特別是在高排溫時的塑性變形量較小。

　　為提高過盈量，將座圈外圓直徑增大到0.097～0.113。

　　增大后的氣門座圈不易壓裝，故首先在液態(tài)氮中冷卻10分鐘，使其平均塑性變形量在0.08左右，人為過盈量變小后方便壓裝，常溫后座圈變形恢復(fù)。

　　刀片選用優(yōu)化后的CBN材料。

　　【技術(shù)水平】國內(nèi)領(lǐng)先

　　【可應(yīng)用領(lǐng)域和范圍】適用于發(fā)動機缸蓋氣門座圈的生產(chǎn)及加工

　　【技術(shù)狀態(tài)】批量生產(chǎn)、成熟應(yīng)用階段

　　【合作方式】融資需求

　　【投入需求】500萬元

　　【轉(zhuǎn)化周期】3個月

　　【預(yù)期效益】經(jīng)過對缸蓋氣門座圈的材料、壓裝、加工工藝和過盈量的改進，提高了缸蓋氣門座圈的抗疲勞強度，增大了缸蓋的承載能力、延長了缸蓋使用壽命，提升了缸蓋單缸功率，使該強化加工的缸蓋比普通方法加工的缸蓋更適用于發(fā)動機。該缸蓋產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在軍品發(fā)動機上，此發(fā)動機以作戰(zhàn)機動性能好，功率大等優(yōu)勢獲得了軍方的認可和嘉獎，目前公司正在向民品市場推廣。該產(chǎn)品在軍民品市場上的廣泛應(yīng)用，可提高發(fā)動機可靠性，有效降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品競爭力，從而為地方經(jīng)濟和企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

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