(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの弁箱挿入部の上下開口部内周面を治具及び耐熱マスキングテープで覆い、前記弁箱挿入部にショットブラスト処理を施し、さらに前記ショットブラスト処理面に金属溶射処理を施すことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド補修方法。
【請求項２】
シリンダヘッドの弁箱挿入部の上下開口部内周面を治具及び耐熱マスキングテープで覆い、前記弁箱挿入部に、その上方開口部、下方開口部及び排気口部からショットブラスト処理及び該ショットブラスト処理面に金属溶射処理を施すことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド補修方法。
【請求項３】
溶射金属成分がニッケル、クロム、鉄及び珪素を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のシリンダヘッド補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関、例えば、船舶用の内燃機関のシリンダヘッド補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記内燃機関のシリンダヘッドには、弁箱挿入部及びその横方向に排気口部が形成されている。内燃機関を長期間運転すると、前記シリンダヘッドの弁箱挿入部及び弁箱が排気によって腐食させられ、最悪の場合、腐食によって冷却水路との間に穴があき、冷却水が漏れるなど、運転に支障が生じる場合があった。その他、従来一定期間ごとに内燃機関の点検が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記内燃機関の定期点検において、前記シリンダヘッドの弁箱挿入部及び弁箱に腐食及びその進行が発見された場合には、一般に交換されるが、弁箱の交換は比較的容易であるが、シリンダヘッドの交換は、手数を要するとともに、費用がかかるという問題が残されていた。そこで、シリンダヘッドを補修して使用することが考えられるが、従来、有効な補修方法は提供されていなかった。
【０００４】
本発明は、前記事情に鑑み、シリンダヘッドの効果的な補修方法を提供することを目的とし、さらにシリンダヘッドの耐久性を向上させて経済的であることを特徴とする。なお、前記シリンダヘッドの腐食は、前記弁箱挿入部に多く発生することが定期点検等で確認されている。
【０００５】
【問題を解決しようとする手段】
前記目的を達成するため、請求項１に示す本発明の内燃機関のシリンダヘッド補修方法は、シリンダヘッドの弁箱挿入部の上下開口部内周面を治具及び耐熱マスキングテープで覆い、前記弁箱挿入部にショットブラスト処理を施し、さらに前記ショットブラスト処理面に金属溶射処理を施すことを特徴とする。
【０００６】
前記請求項１の本発明によれば、シリンダヘッドの弁箱挿入部のうち、該弁箱がＯリングを介して気密的に取り付けられる上方開口部内周面及び前記弁箱に挿通されたスライドロッド下端の開閉弁が近接する下方開口部内周面に、前記ショットブラスト処理及び金属溶射処理を施すことなく、弁箱挿入部の他の部分にショットブラスト処理及び金属溶射処理を施すことができる。また、金属溶射処理を直に施すことなく、その前段階として、ショットブラスト処理を施すため、金属溶射の密着性が向上させられる。
【０００７】
請求項２に示す本発明のシリンダヘッド補修方法は、シリンダヘッドの弁箱挿入部の上下開口部内周面を治具及び耐熱マスキングテープで覆い、前記弁箱挿入部に、その上方開口部、下方開口部及び排気口部からショットブラスト処理及び該ショットブラスト処理面に金属溶射処理を施すことを特徴とする。
【０００８】
この請求項２に示す実施の一形態によれば、前記ショットブラスト及び金属溶射を有効に行うことができる。すなわち、前記ショットブラスト及び金属溶射を三方向から行うことになり、弁箱挿入部にシットブラスト処理もれ及び金属溶射もれを防止できる。なお、前記三方向からのショットブラスト処理及び金属溶射処理は、好ましくは、前記三方向の各位置においてもそれぞれショット粒放射方向及び金属溶射方向を変更する等して行なわれる。
【０００９】
請求項３に示す実施の一形態は、前記溶射金属がニッケル、クロム、鉄及び珪素を含むことを特徴とする。この請求項３に示す実施の一形態によれば、きわめて緻密で、耐熱性、耐食性に富んだ合金皮膜を提供できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は、シリンダヘッドの縦断面図、図２は、溶射皮膜のＸ線回析図、図３は、溶射皮膜部の表面からの深さと硬さの関係を示す線図である。
【００１１】
図中、Ｃはシリンダヘッド、１は弁箱挿入部であり、図示しないが、前記弁箱挿入部１には、下端に開閉弁を有するスライドロッドが挿通された弁箱が小間隙をあけて挿入及び固定される。図中、２は排気口部、３はそれぞれ冷却水路である。
【００１２】
内燃機関を長期間運転すると、図１に斜線Ｓで示す前記シリンダヘッドＣの前記弁箱挿入部１に腐食が発生し、さらに進行することが定期点検等で確認されている。そこで、本発明は、前記腐食が発見された適時に実施され、前記シリンダヘッドＣの耐久性を向上させることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、まず、前記シリンダヘッドＣの前記弁箱挿入部１の上方開口部４及び下方開口部５のそれぞれ内周面４ａ及び５ａが耐熱性を有する治具及びマスキングテープ６、７によって覆われる。
【００１４】
つぎに、前記治具及びマスキングテープ６、７の部分を除く前記弁箱挿入部１の他の部分にショットブラスト処理が施される。該ショットブラスト処理は、ショット粒として鋼球を使用して、前記シリンダヘッドＣの前記弁箱挿入部１の前記上方開口部４、前記下方開口部５及び前記排気口部２の三方向から順次放射する等して行われ、さらに前記三方向の位置においても、それぞれショット粒放射方向を変更して均等に行われた。
【００１５】
つぎに、前記ショットブラスト処理面に、金属溶射処理が施される。該金属溶射処理は、プロパンと酸素の混合燃焼ガスフレームに、ニッケル１７％、クロム４％、鉄４％、珪素３．５％、その他の金属を少量含む溶射金属粉末が混合され、該溶射金属粉末が約２７６０℃の前記プロパンと酸素の混合燃焼ガスフレームによって均一加熱溶融され、ガスフレーム速度１３５０ｍ／ｓｅｃに加速され、前記シリンダヘッドＣの前記弁箱挿入部１の各部に激突させて行われた。
【００１６】
前記金属溶射処理は、前記ショットブラストと同様に、前記シリンダヘッドＣの前記弁箱挿入部１の前記上方開口部４、前記下方開口部５及び前記排気口部２の三方向から順次行われ、さらに前記三方向の位置においても、それぞれガスフレームの方向を変更して均等に行われた。なお、作業中のシリンダヘッドＣの温度は、８０℃以下であった。
【００１７】
前記金属溶射によって形成された溶射皮膜を、前記弁箱挿入部の中央部と端部において観察した。その結果、前記溶射皮膜の厚さは、顕微鏡写真により確認され、平均０．１ｍｍ前後であり、溶射皮膜の成分は、図２のＸ線回析図に示されるように、主成分がニッケル、副成分がクロム及び微量成分として鉄が確認された。
【００１８】
さらに各成分が均等に分布しており、緻密で強密着され密着状態も良好であることが確認された。前記本発明の補修方法の実施により、いわゆる、ニッケルークロム鋼皮膜が形成され前記シリンダヘッドの弁箱挿入部の耐熱耐食性が向上させられる。
【００１９】
図３には、溶射皮膜の表面からの硬さ測定結果が示されている。溶射皮膜の硬さは、前記弁箱挿入部の中央部及び端部のいずれもＨｖ５１０前後であり、シリンダヘッドＣの母材はＨｖ１８０程度であった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の内燃機関のシリンダヘッド補修方法によれば、シリンダヘッドの腐蝕及びその進行を防止して、該シリンダヘッドの耐久性を向上させることができ、経済的である効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  シリンダヘッドの縦断面図である。
【図２】  溶射皮膜のＸ線回析図である。
【図３】  溶射皮膜部の表面からの深さと硬さの関係を示す線図である。
【符号の説明】
１    弁箱挿入部
２    排気口部
４    上方開口部
４ａ  （上方開口部の）内周面
５    下方開口部
５a  （下方開口部の）内周面
６    治具及び耐熱マスキングテープ
７    治具及び耐熱マスキングテープ
Ｃ    シリンダヘッド
【図１】
0003696521.tif 000002
【図２】
0003696521.tif 000003
【図３】
0003696521.tif 000004