汽车用原材料不锈钢厚壁管对无铬镍汽车排气阀的性能要求

一、无铬镍汽车排气阀

排气阀头为耐热钢，尾为低合金不锈钢厚壁管。过去，我国使用铬镍钢系统，有4铬、10硅、2钼、8铬、13镍、7硅、2、4铬、4镍、14钨、2钼等。通常用于头部，40铬用于尾部。这不符合我国的资源。

在无产阶级的文化大革命，冶金战线上的广大工人高举“鞍钢章程”的伟大旗帜，形成了以工人为主体的“三结合”群体，创造了一个符合中国资源的65Mn 18 Al 5 Si 2 V 40 Mn 2 Cr无镍异种钢排气不锈钢法兰阀。65 Mn 18 Al 5 Si 2 V 40 Mn 2排气阀不锈钢厚壁管的化学成分及其室温和高温力学性能见表14-6和14-7。因此，为我国制造无铬镍汽车突破了最后一道障碍。台架试验证明，铁铝锰阀门钢的高温性能和耐蚀性优于高铬镍阀门钢，具有良好的焊接性和冷拔性能。中国大直径钢管厂已经生产了大量的65 Mn 18 Al 5 Si 2 V厚壁钢管不锈钢换热管。

二、无铬镍排气阀摩擦焊工艺65锰18铝5硅2钒和40锰2不锈钢厚壁管闪光对焊和摩擦焊证明其具有良好的可焊性。然而，闪光焊头的质量与操作者的技术熟练程度密切相关。与闪光焊相比，摩擦焊接无飞边、无飞溅、烧损小(约3毫米，闪光焊约10毫米)、功耗低(约为闪光焊的十分之一)、质量稳定、易于自动化、生产率高。今后应大力推广这种新的工艺方法。某厂在设计中采用了国产铁铝锰气门钢作为排气门材料，焊接方法为摩擦焊。其他工厂也开始测试国产铁铝锰阀门钢，并逐步用摩擦焊接代替闪光焊不锈钢法兰厂接来代替高铬镍阀门钢。

一些不锈钢厚壁管制造商已经测试了新发动机排气阀的摩擦焊接工艺。试样66 Mn 18 Al 5 Si 2 V和40 Mn 2钢的直径均为10.4毫米。

工艺规范转速2000转/分；压力30千克/平方毫米；摩擦时间为3秒；保持时间为1.5秒。排气阀摩擦焊工艺示意图见14-5。排气阀摩擦焊接头拉伸试验结果见表14-8。飞边根部的厚度可控制在1毫米至1.5毫米之间，并可在冲压机上冲掉。

三、排气阀摩擦焊接设备为了满足我国汽车工业发展的要求，一些不锈钢厚壁管制造商已经设计制造了HSMZ-9型排气阀自动摩擦焊机。焊机的主要技术性能：主电机功率4瓦；油泵电机功率2.2瓦；焊接压力为0 ~ 5000公斤；焊接工件的直径为10.4毫米；焊件长度为200-300毫米(长料)和35-50毫米(短料)；夹紧模式；使用液压虎钳(长材料)和弹性虎钳(短材料)；最高生产率为400件/小时。