CN108754394A - 一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要提供了一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法，通过采用氧化铝对活塞环表面进行处理作业，通过氧化铝自身的耐高温、高硬度的特性，对活塞环表面进行处理后，能够提高活塞环表面抗火性和其表面强度的技术问题。
Description
技术领域
本发明主要涉及活塞环外加工处理技术，具体涉及一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法。
背景技术
氧化铝，化学式Al2O3。是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。
在现有的技术领域中，为了满足活塞环表面强度和活塞环表面防火性的目的，大多会利用白刚玉对活塞环表面进行处理，以达到增强活塞环表面强度和活塞环表面防火性的目的。
在现有的市场上，未曾尝试用氧化铝对活塞环的表面进行处理，故此，本申请人提供了一种通过氧化铝来进行活塞环表面处理，以期满足活塞环表面特性的目的。
发明内容
本发明主要提供了一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：.一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将活塞环夹装在车床工装上；
(2)对活塞环进行车外圆的步骤；
(3)将车好后的活塞环加入到高温炉内，除油；
(4)对活塞环外圆活化的步骤，采用吸入式干喷砂进行喷涂前外圆的活化，砂粒种类：氧化铝，20～30目；喷射压力：0.3±0.05MPa，压缩空气须冷凝干燥；喷射距离：35±10mm，喷砂循环次数：2～3次；
(5)对活塞环外圆进行等离子喷涂的步骤，其中，
工作气体：主气：高纯氮气N2，纯度98％，出口压力0.5±0.05MPa，流量2000～2200L/H；
辅气(Ⅰ)：气奥Og，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量500～800L/H；
辅气(Ⅱ)：高纯氢气H2，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量150～200L/H；
电源参数：电流：420～440A；电压：55～60V；
喷嘴几何参数：压缩比：3～3.5，压缩角：45°；
送粉方式：内送粉，送粉角度：90°，送粉孔距离：9mm，送粉量20～25g/min；
进气方式：切向进气；
工作距离：阴阳极最近距离：1～1.5mm；喷涂距离：65～75mm；
喷涂速度：喷枪移动速度：350mm/min，工件转速150～250rpm；
冷却方式：采用压缩空气强制冷却；
(6)对活塞环进行磨外圆解体的步骤：将喷涂后环的外圆磨削至固定尺寸并拆夹，则这轴环解体成三组每组长度≤50mm，在每环组中每片环由于外圆涂层的粘连而相互粘结在一起；
(7)环体成型磨分离的步骤：用CBN金刚滚轮将砂轮成型修正成为金刚滚轮的反轮廓形状。
优选的，步骤(1)中，装夹尺寸：(φD+0.63)±0.02，闭口间隙：0.30～0.40，其中D为活塞环缸径，每轴装3组，每组长度≤50mm，每组左右两端各加一片垫环，每片环自由开口必须相互错开180°装夹。
优选的，步骤(2)中，精车后：不拆夹，凸处外径：(φD+0.4)±0.02，凹处外径：(φD-0.05)±0.005。
优选的，步骤(3)中，采用在温度280℃的烘箱中，带装夹车过外圆的芯轴整体保温1.5小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明加工方法合理，通过采用氧化铝对活塞环表面进行处理作业，通过氧化铝自身的耐高温、高硬度的特性，对活塞环表面进行处理后，能够提高活塞环表面抗火性和其表面强度的技术问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明公开一种将非晶纳米材料应用于活塞环外圆的方法，包括如下步骤：
(1)将活塞环装夹的步骤，装夹尺寸：(φD+0.63)±0.02，闭口间隙：0.30～0.40，其中D为活塞环缸径，每轴装3组，每组长度≤50mm，每组左右两端各加一片垫环，每片环自由开口必须相互错开180°装夹；
(2)对活塞环车外圆的步骤，精车后：不拆夹，凸处外径：(φD+0.4)±0.02，凹处外径：(φD-0.05)±0.005；
(3)对活塞环高温除油的步骤，采用在温度280℃的烘箱中，带装夹车过外圆的芯轴整体保温1.5小时；
(4)对活塞环外圆活化的步骤，采用吸入式干喷砂进行喷涂前外圆的活化，砂粒种类：氧化铝，20～30目；喷射压力：0.3±0.05MPa，压缩空气须冷凝干燥；喷射距离：35±10mm，喷砂循环次数：2～3次；
(5)对活塞环外圆进行等离子喷涂的步骤，其中，
工作气体：主气：高纯氮气N2，纯度98％，出口压力0.5±0.05MPa，流量2000～2200L/H；
辅气(Ⅰ)：气奥Og，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量50 0～800L/H；
辅气(Ⅱ)：高纯氢气H2，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量150～200L/H；
电源参数：电流：420～440A；电压：55～60V；
喷嘴几何参数：压缩比：3～3.5，压缩角：45°；
送粉方式：内送粉，送粉角度：90°，送粉孔距离：9mm，送粉量20～25g/min；
进气方式：切向进气；
工作距离：阴阳极最近距离：1～1.5mm；喷涂距离：65～75mm；
喷涂速度：喷枪移动速度：350mm/min，工件转速150～250rpm；
冷却方式：采用压缩空气强制冷却；
(6)对活塞环进行磨外圆解体的步骤：将喷涂后环的外圆磨削至固定尺寸并拆夹，则这轴环解体成三组每组长度≤50mm，在每环组中每片环由于外圆涂层的粘连而相互粘结在一起；
(7)环体成型磨分离的步骤：用CBN金刚滚轮将砂轮成型修正成为金刚滚轮的反轮廓形状。
本发明设计专用机械加工方法，确保活塞环外圆涂层的均匀性≤0.02mm。
本发明设计、试验、选择合理的喷涂方法使活塞环外圆沉积非晶体与纳米晶体的混合相结构的涂层，同时涂层的孔隙率≤8.5％，显微硬度≥1200HV0.1；涂层与基体结合良好，涂层的抗拉强度应≥15Kg/mm2，剪切强度≥2.5Kg/mm2。
本发明控制活塞环热喷涂后的总变形量＜10％。
按上述流程及工艺规范制作的活塞环外圆非晶纳米涂层具有以下良好的效果：
同片环涂层厚度的均匀性≤0.02，具体见下表
2、涂层显微性能测试：
3、涂层的力学性能测试：
4、活塞环变形量测试(以活塞环自由开口值变化为测量依据)
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将活塞环夹装在车床工装上；
(2)对活塞环进行车外圆的步骤；
(3)将车好后的活塞环加入到高温炉内，除油；
(4)对活塞环外圆活化的步骤，采用吸入式干喷砂进行喷涂前外圆的活化，砂粒种类：氧化铝，20～30目；喷射压力：0.3±0.05MPa，压缩空气须冷凝干燥；喷射距离：35±10mm，喷砂循环次数：2～3次；
(5)对活塞环外圆进行等离子喷涂的步骤，其中，
工作气体：主气：高纯氮气N2，纯度98％，出口压力0.5±0.05MPa，流量2000～2200L/H；
辅气(Ⅰ)：气奥Og，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量500～800L/H；
辅气(Ⅱ)：高纯氢气H2，纯度99.99％，出口压力0.5±0.05MPa，流量150～200L/H；
电源参数：电流：420～440A；电压：55～60V；
喷嘴几何参数：压缩比：3～3.5，压缩角：45°；
送粉方式：内送粉，送粉角度：90°，送粉孔距离：9mm，送粉量20～25g/min；
进气方式：切向进气；
工作距离：阴阳极最近距离：1～1.5mm；喷涂距离：65～75mm；
喷涂速度：喷枪移动速度：350mm/min，工件转速150～250rpm；
冷却方式：采用压缩空气强制冷却；
(6)对活塞环进行磨外圆解体的步骤：将喷涂后环的外圆磨削至固定尺寸并拆夹，则这轴环解体成三组每组长度≤50mm，在每环组中每片环由于外圆涂层的粘连而相互粘结在一起；
(7)环体成型磨分离的步骤：用CBN金刚滚轮将砂轮成型修正成为金刚滚轮的反轮廓形状。
2.根据权利要求1所述的一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法，其特征在于，步骤(1)中，装夹尺寸：(φD+0.63)±0.02，闭口间隙：0.30～0.40，其中D为活塞环缸径，每轴装3组，每组长度≤50mm，每组左右两端各加一片垫环，每片环自由开口必须相互错开180°装夹。
3.根据权利要求1所述的一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法，其特征在于，步骤(2)中，精车后：不拆夹，凸处外径：(φD+0.4)±0.02，凹处外径：(φD-0.05)±0.005。
4.根据权利要求1所述的一种利用氧化铝的活塞环外表面加工方法，其特征在于，步骤(3)中，采用在温度280℃的烘箱中，带装夹车过外圆的芯轴整体保温1.5小时。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86106714A (zh) * | 1986-09-28 | 1988-04-13 | 江苏工学院 | 活塞环表面强化等离子喷涂层材料 |
| CN102776465A (zh) * | 2012-08-06 | 2012-11-14 | 南京飞燕活塞环股份有限公司 | 一种将非晶纳米材料应用于活塞环外圆的方法 |
| CN102971517A (zh) * | 2010-06-08 | 2013-03-13 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | 往复式发动机的气缸衬套 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86106714A (zh) * | 1986-09-28 | 1988-04-13 | 江苏工学院 | 活塞环表面强化等离子喷涂层材料 |
| CN102971517A (zh) * | 2010-06-08 | 2013-03-13 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | 往复式发动机的气缸衬套 |
| CN102776465A (zh) * | 2012-08-06 | 2012-11-14 | 南京飞燕活塞环股份有限公司 | 一种将非晶纳米材料应用于活塞环外圆的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李大忠等: "《锅炉工》", 30 June 1985, 《锅炉工》 * |
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