振荡油冷活塞生产工艺的研究.pdf

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蠲弱锄滴籍国鳍产亘雷圄圃***_122．南京林业大学，江苏南京：诹ㄖ耙导际跹г海诹摘要：介绍了振荡油冷活塞的技术特点，主要论述了该活塞国产化生产中内冷油道的成形技术、耐磨镶圈与活塞铝基体的镶铸技术、铸型设计及活塞毛坯的铸造与热处理等技术，并对生产材质的组织及性能进行了检测分析和研究。关键词：振荡油冷活塞；盐芯；高镍臭氏体铸铁中圈分类号：A文章编号：———为适应技术的飞速发展及市场需求，国内一些企业在新型发动机中采用了具有国际先进水平的振荡油冷活塞，见图为解决活塞在高强化、高转速发动机上机械负荷与热负荷的大幅度增加问题，防止顶部因温度超过℃引起龟裂，以及为了保持润滑良好，防止积炭，不使第一道环槽处温度超过℃而产生迅速磨损，该活塞在第一道环槽处镶铸奥氏体铸铁耐磨镶圈韵录虺颇湍ハ馊，并在活塞顶部靠镶圈附件处设计了具有特定形状的振荡内冷却通道．目前，振荡油冷活塞要实现国产化生产在技术上还有一定难度，必须解决好一些生产关键技术．其主要关键技术有：内冷油道的成形技术，耐磨镶圈与活塞铝基体韵录虺启籉ń鹗的镶铸技术．此外，还有活塞铝合金的变质处理、铸型设计及活塞毛坯的铸造与热处理．工艺研究盐芯的制备3以外，是一个完全封闭的环状内腔，因此无法直接用机加工方法加工出来。只能采用型芯成形．但是用普通型芯成形时不但清理极其困难，且浇铸时型芯中形成的气体很难排出．为了能用简单方法制造出位置准确、有足够强度、表砥光洁的内冷油道，经多次试制后确定采用水溶盐制造型芯．盐芯制造的基本过程如下：将***化物在高温下焙烧后，干碾过筛，加粘结剂充分混合．然后压制成形，经中温下烘烤提高强度后，储存待用．按上述方法获得的盐芯具有以下特点：①盐芯表面光洁，其粗糙度值Ｒ以下，且复制性好．20MPa刷与浮力所产生的破坏作用．③盐芯与铝液接触后．本身既不会起化学变化，也不会与铝液起化学反应．④水溶性好，采用简单装置只需数分钟就能将盐芯溶解干净．耐磨馕圈的制备所选耐磨镶圈材料的线膨胀系数必须接近铝活塞基体合金的线膨胀系数，以免反复受热后结合面产生松动．在钢铁材料中，只有奥氏体铸铁与铝台金摄荡油冷活塞结构简圈1湍ハ馊Γ振荡内冷却通道收稿日期：一一252
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(20i村料—而～、、、硬度}l镍、铬、锰来提高高温下的组织稳定性。将中频感应炉熔炼好的高镍奥氏体铸铁离心铸3040ramzLl09()芯与耐磨镶圈的安放及活塞能进行顺序凝固，采川活塞顶朝上的水冷金属模进行铸造。浇铸摸由外模、五片中芯模．插销和带冒口的顶模等组成，浇铸模的各零件都配备有冷却机构，所有冷却系统可独立调节冷却水流量，控制冷却速度。活塞毛坯铸造过程如下：预热铸型后，将盐芯装配在芯型上．把经渗铝处理好的耐磨镶圈尽快放人铸型，快速浇铸活塞基体铝合金液，铝液凝固后开掣活塞毛坯进行处理．2j用上述盐芯铸造出来的油冷通道完全满足活塞①油道位置准确，其轴向与径向偏差可控制在***@R=l⑧油道内不含残留盐芯、铝屑等杂物．耐磨镶圈的组织与性能高镍奥氏体铸铁耐磨镶圈的金相组织由奥【乇体、石墨和共晶碳化物组成，其石墨形态基本上呈片状型蚓栈ㄗ，级别为级．耐磨镶圈的力学性能为巩～，延伸率ァ裕捕～，平均线膨胀系数6)(19510)其耐磨性比活塞基体铝合金高。活塞基体合金与耐12—双金属结合区的组织与性能AI_Fe(001005mmFeAl)耐磨圈一侧