[发明专利]一种耐磨损自润滑凸轮轴及其生产制造方法

说明书

本发明公开了一种耐磨损自润滑凸轮轴，凸轮轴表面相间镶嵌有钴基合金棒，呈阵列分布，钴基合金棒在凸轮轴表面的占比为60％～80％，钴基合金棒与凸轮轴基体呈冶金结合，钴基合金棒周围分布有润滑孔，钴基合金棒由钴基自熔性合金粉末经等离子电弧熔覆烧结形成；本发明还公开了一种耐磨损自润滑凸轮轴的生产制造方法，通过该方法制备的凸轮轴通过表面阵列分布的钴基合金棒增强了凸轮轴表面的耐磨性，钴基合金棒周围分布的润滑孔作为储油槽，在凸轮轴工作期间可以将润滑油存储在这些储油槽中，在后续润滑不充分的情况下可以改善凸轮轴的润滑环境，如此可以同时改善凸轮轴的耐磨性和润滑性，提高了凸轮轴的使用寿命。

技术领域

本发明属于凸轮轴技术领域，涉及一种耐磨损自润滑凸轮轴及其生产制造方法。

背景技术

凸轮轴是发动机配气系统中的重要部件，凸轮轴的旋转是靠曲轴带动的，用来保证各个气缸内进、排气门按一定的时间正常开启和关闭，保证发动机充分换气，使进、排气门持久地保持燃烧室的密封性，确保发动机保持良好的可持续性和动力性，另外凸轮轴还要用来驱动燃烧系统等零件。

目前国内外常用凸轮轴选用材料一般为20钢、45钢、Cr20等，它的性能对发动机性能和寿命有重要意义。凸轮轴在旋转过程中，凸轮表面受到周期性变化的压应力影响，会导致凸轮升程表面不断受到周期性摩擦，一旦出现润滑不良或工况异常，非常容易引起严重的磨损失效问题，长期生产实践发现，凸轮桃尖及附近区域磨损超差是引起凸轮失效的主要原因。凸轮轴分为3个部分：凸轮、轴和轴头。轴颈由于工作环境和润滑系统的不充分导致极易产生异常磨损；凸轮轴在高压、振动和周期性冲击载荷的环境下工作，凸轮工作表面易产生剧烈摩擦、磨损，进而影响发动机的整体寿命。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种耐磨损自润滑凸轮轴，解决了现有凸轮轴因耐磨性差、润滑性差而引起的失效问题。

本发明的另一个目的是提供一种耐磨损自润滑凸轮轴的生产制造方法。

本发明所采用的第一技术方案是，一种耐磨损自润滑凸轮轴，凸轮轴表面相间镶嵌有钴基合金棒，呈阵列分布，钴基合金棒在凸轮轴表面的占比为60％～80％，钴基合金棒与凸轮轴基体呈冶金结合，钴基合金棒周围分布有润滑孔。

凸轮轴表面钴基合金棒的直径为0.6mm～1.0mm，高度为0.3mm～3mm，相邻钴基合金棒的间距为0.1mm～0.2mm。

润滑孔的直径为0.04-0.06mm、深度为0.4-0.6mm，相邻润滑孔的间距为0.05mm-0.15mm。

钴基合金棒由钴基自熔性合金粉末经等离子电弧熔覆烧结形成，所述钴基自熔性合金粉末为钴合金粉，或钴合金粉与WC陶瓷颗粒形成的混合粉末，钴合金粉为Co42A、Co42B、Co42C或Co50粉。

各种牌号钴合金粉的化学成分为：