钛合金气门在高海拔环境中的应用优势与表面处理

郭思1,2，张健3，王海军1,2，陈文刚1,2，程家豪1,2 （1.西南林业大学机械与交通学院；2.云南省Ｄｏｎｇｙａｎｇ Ｌｉ院士工作站；3.攀枝花学院智能制造学院）

摘要：在高海拔环境下，低温低压环境会导致柴油发动机的动力下降和燃烧不完全，这也会导致气门组件磨损加剧。虽然几十年来，气门制造技术已经得到了广泛探索，但是气门组件经常面临高温高压、频繁冲击和摩擦的严峻工作条件，导致摩擦磨损机制变得异常复杂，过去的气门制造优化措施并没有完全解决气门组件磨损的问题。为此，提出了一种新的解决方案，即使用铝化钛合金作为气门材料。该材料具有热强度高和重量轻的优点，非常适合用作柴油发动机气门材料。然而，由于钛铝合金的耐磨性存在短板，因此在投入实际使用之前，需要通过表面处理工艺来改善其摩擦学性能和疲劳特性。总结了多种钛铝合金表面处理方法的研究情况，包括超声表面轧制、激光表面熔覆技术、化学热处理工艺、激光表面微织构等。这些表面处理技术可以有效地改善铝化钛合金材料的摩擦学性能和疲劳特性，并消除对材料表面的负面影响。研究者们还通过使用不同的表面处理技术的复合处理来达到更好的效果。指出了未来的研究重点和方向是深入研究铝化钛合金的精确加工参数以及使用多种加工方式的可行性和作用。这将有助于更好地解决气门组件的磨损问题，提高柴油发动机的性能和可靠性。此外，还需要对铝化钛合金在其他领域的应用进行更广泛地研究和探索。

关键词：高海拔环境； 气门组件； 铝化钛合金材料； 表面处理技术