CN1517539B - 一种具有耐磨环槽表面的活塞 - Google Patents

一种具有耐磨环槽表面的活塞 Download PDF

Info

Publication number
CN1517539B
CN1517539B CN 03102821 CN03102821A CN1517539B CN 1517539 B CN1517539 B CN 1517539B CN 03102821 CN03102821 CN 03102821 CN 03102821 A CN03102821 A CN 03102821A CN 1517539 B CN1517539 B CN 1517539B
Authority
CN
China
Prior art keywords
piston
layer
alloy
hardened layer
ring groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 03102821
Other languages
English (en)
Other versions
CN1517539A (zh
Inventor
王江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Wanfang Ship Technology Co ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN 03102821 priority Critical patent/CN1517539B/zh
Publication of CN1517539A publication Critical patent/CN1517539A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1517539B publication Critical patent/CN1517539B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

一种具有耐磨环槽表面的活塞，它包括有大致为圆柱形的基体部分10和作在基体侧表面102上的至少一个环形槽100，在该环形槽100处具有经合金化处理的耐磨的上表面和下表面101，该上下表面101包括了一个表面硬化层1011和在其下延伸的一个支撑层1012。该活塞的上表面和下表面101是在涂覆有纳米级碳化钨与镍基自熔合金粉末后经控制能量的激光辐射熔化后形成的。该活塞的表面硬化层1011是一种合金层，它是以工件金属为溶剂，外加合金元素用激光加热快速熔合在一起并迅速凝固在表面所形成的其金相组织发生了变化的硬化层。该活塞的表面淬硬层1011基本是一种马氏体组织，其硬度为约HRC52。

Description

一种具有耐磨环槽表面的活塞
(一)技术领域
本发明涉及内燃机零件，尤其是采用能量控制下的激光对金属表面处理的内燃机零件。
(二)背景技术
对于内燃机中的一些零件，例如柴油机活塞头，工作时受气缸内高温高压燃气作用，承受很大的机械应力和热应力。活塞头上的活塞环槽与活塞环组成摩擦副，在燃气作用下处于半干摩擦状态，一旦磨损严重就会使活塞环槽磨成喇叭口状，导致密封失效，而功率大幅下降，甚至无法正常工作。因此，存在一种能有效降低成本的金属基体的表面处理过的大型零件以及对此类零件被磨损后表面修复的再生零件的需求。
经检索，到目前为止对上述活塞头的制造和修复都采用堆焊或镀铬等方法来进行环槽表面的硬化处理，只有中小型活塞头环槽表面上用渗氮工艺进行硬化处理，靠形成AlN来实现硬化。
(三)发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，提供一种作有效表面处理的零件。上述目的是通过下列方案实现的。一种具有通过激光熔覆合金粉末形成具有耐磨环槽表面的活塞，它包括有大致为圆柱形的基体部分10和作在基体侧表面102上的至少一个环形槽100，在该环形槽100处具有激光熔覆合金形成的耐磨的上表面和下表面101，该上下表面101包括了一个表面合金硬化层1011和在其下延伸的一个支撑层1012。该活塞环槽的上表面和下表面101是在涂覆有纳米级碳化钨与镍基自熔合金粉末后经控制能量的激光辐射熔化后形成的，其厚度为大于0.2毫米，小于等于0.7毫米。该活塞的表面硬化层1011是一种激光熔覆合金层，它是以工件金属为溶剂，外加合金元素用激光加热快速熔合在一起并迅速凝固在表面所形成的其金相组织发生了变化的合金硬化层。该活塞的表面硬化层1011基本是一种马氏体组织，其硬度为约HRC52。
本发明的各多特点提供了见增的零件机械特性，进而降低了总体制造成本和/或改进了零件质量。本领域内普通技术人员还可以明了本发明中的其他潜在的诸多优点。
(四)附图说明
下面，将结合有附图的实施例对本发明作进一步的描述。其中：
图1为按本发明的活塞的一幅作有局部剖的示意图。
图2为图1中圆圈部分的放大的示意图。
现在参见附图，以比以上概述更为详细的方式描述所述的经表面处理的零件。
图1中示出的是一种按本发明的具有耐磨环槽表面的活塞的一幅示意性主视图，其上作有局部剖。它包括有大致为圆柱形的基体部分10和作在基体侧表面102上的至少一个环形槽100(图中示出了3个)。在该环形槽100处具有经合金化处理的耐磨的上表面和下表面101，该上下表面101是由一个表面硬化层1011和在其下延伸的一个支撑层1012组成的。
该活塞的上表面和下表面101是在涂覆有纳米级碳化钨与镍基自熔合金粉末后经控制能量的激光辐射熔化后形成的，其厚度为大于0.2毫米，小于等于0.7毫米。
该活塞的表面硬化层1011是一种激光熔覆合金层，它是以工件金属为溶剂，外加合金元素用激光加热快速熔合在一起并迅速凝固在表面所形成的其金相组织发生了变化的硬化层。该活塞的表面合金硬化层1011基本是一种马氏体组织，其硬度为约HRC52。
(五)具体实施方式
本发明的激光能量控制下的表面处理方法，是以碳化钨为主体，以镍为粘结剂以制成以化学粘结预置方式配制的外加合金材料。再经控制激光源的辐射能量，扫描基体材料的一个表面同时、加入上述配制好的外加合金材料，使在该被处理的零件表面形成一个以工件基材金属为溶剂，加入有合金元素、熔合在一起并迅速凝固在工件表面而形成一个合金层，而在该合金层以下为一个热影响区。其中在该激光作用过程中在该热影响区内的部分基体材料中也已发生了相***化以形成对该表面合金层的支撑。
按本发明的作表面处理的零件，该零件一般是以20CrMo钢为基体材料的柴油机用的活塞头。尤其是该零件中与活塞环相接触的至少一个活塞槽的一对环形侧表面。
虽然本发明已经参照以单个示例作了描述，但本发明不局限于所作的这些描述。本发明不受在此提供的所注释的、或以举例方式的描绘所限。不难理解，本发明在由后附的权利要求书中所规定的范围内可作各种的修改和变化。

Claims (4)

1.一种在活塞环槽表面(101)涂覆纳米级碳化钨与镍基自熔合金粉末，经控制能量的激光辐射熔化而形成环槽上下表面具有耐磨特性的活塞，其特征在于该活塞环槽的上下表面(101)包括了一个表面合金硬化层(1011)和在其下延伸的一个支撑层(1012)。
2.根据权利要求1的活塞，其特征在于该活塞环槽的上下表面(101)厚度为大于0.2毫米，小于等于0.7毫米。
3.根据权利要求1的活塞，其特征在于该活塞的表面合金硬化层(1011)是一种激光熔覆合金层，是以工件金属为溶剂，外加合金元素用激光加热快速熔合在一起，并迅速凝固在表面所形成的其金相组织发生了变化的表面合金硬化层。
4.根据权利要求1或2或3的活塞，其特征在于所述的表面合金硬化层(1011)基本是一种马氏体组织，其硬度为约HRC52。
CN 03102821 2003-01-16 2003-01-16 一种具有耐磨环槽表面的活塞 Expired - Lifetime CN1517539B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03102821 CN1517539B (zh) 2003-01-16 2003-01-16 一种具有耐磨环槽表面的活塞

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03102821 CN1517539B (zh) 2003-01-16 2003-01-16 一种具有耐磨环槽表面的活塞

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1517539A CN1517539A (zh) 2004-08-04
CN1517539B true CN1517539B (zh) 2011-03-30

Family

ID=34281884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 03102821 Expired - Lifetime CN1517539B (zh) 2003-01-16 2003-01-16 一种具有耐磨环槽表面的活塞

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1517539B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7383807B2 (en) * 2005-05-23 2008-06-10 Federal-Mogul World Wide, Inc. Coated power cylinder components for diesel engines
CN103934553B (zh) * 2014-04-29 2016-08-17 南通迪施有限公司 钢质活塞环槽加焊铬合金工艺
CN106480447A (zh) * 2015-09-02 2017-03-08 沈阳大陆激光工程技术有限公司 一种激光制造低速重载船用柴油机活塞环槽的方法
JP2018178848A (ja) * 2017-04-12 2018-11-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のピストン及び内燃機関のピストンの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2921952A1 (de) * 1979-05-30 1980-12-04 Volkswagenwerk Ag Aus aluminium oder einer aluminiumlegierung gefertigter kolben fuer eine verbrennungskraftmaschine
DE3405983C1 (de) * 1984-02-18 1985-05-15 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Verschleißfeste Kolbenringnuten an einem aus Vergütungsstahl hergestellten Kolbenoberteil eines Brennkraftmaschinenkolbens
CN1081721A (zh) * 1992-07-27 1994-02-09 华中理工大学 一种在金属表面激光熔覆耐磨层的方法
DE10059903A1 (de) * 2000-12-01 2002-06-20 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Kolben mit Verschleißschutzschicht

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2921952A1 (de) * 1979-05-30 1980-12-04 Volkswagenwerk Ag Aus aluminium oder einer aluminiumlegierung gefertigter kolben fuer eine verbrennungskraftmaschine
DE3405983C1 (de) * 1984-02-18 1985-05-15 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Verschleißfeste Kolbenringnuten an einem aus Vergütungsstahl hergestellten Kolbenoberteil eines Brennkraftmaschinenkolbens
CN1081721A (zh) * 1992-07-27 1994-02-09 华中理工大学 一种在金属表面激光熔覆耐磨层的方法
DE10059903A1 (de) * 2000-12-01 2002-06-20 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Kolben mit Verschleißschutzschicht

Also Published As

Publication number Publication date
CN1517539A (zh) 2004-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7066235B2 (en) Method for manufacturing clad components
RU2009143528A (ru) Деталь машины для пары скольжения, а также способ ее изготовления
US20140220380A1 (en) Slide component and method for production of cladding on a substrate
JP2008261329A (ja) ピストンリング溝をコーティングするための溶射方法、溶射ワイヤーの使用、および溶射層を有するピストン
KR101048733B1 (ko) 마모 방지 장치 및 마모 방지 장치의 제조 방법
JPH0343327B2 (zh)
US6385847B1 (en) Seat faced engine valves and method of making seat faced engine valves
CN1517539B (zh) 一种具有耐磨环槽表面的活塞
US5759641A (en) Method of applying strengthening coatings to metallic or metal-containing surfaces
CN1692224A (zh) 柴油机中燃油阀的喷嘴及喷嘴的制造方法
JP6385671B2 (ja) ガス交換バルブ並びにガス交換バルブの製造方法
Hwang et al. Laser surface hardening of gray cast iron used for piston ring
US9404400B2 (en) Cylinder head with valve seat and method for the production thereof
KR102466364B1 (ko) 쇼트-피닝된 런닝-인 층을 가지는 피스톤 링 및 이를 제조하기 위한 방법(piston ring with shot-peened running-in layer and method for the production thereof)
RU2310089C2 (ru) Поршень для двигателя большого объема и способ изготовления работающего на износ защитного слоя у подобного поршня (варианты)
KR20100101516A (ko) 공작물의 안착면을 코팅하는 방법 및 코팅된 안착면을 구비한 공작물
KR100879155B1 (ko) 피스톤 링의 용사 방법
US10265798B2 (en) Magnetic pulse welding of engine components
Mateichyk et al. The use of additive technologies for the restoration and strengthening of parts of transport means
JPS60245725A (ja) 炭素含有鋳鉄製シリンダ表面の鋳直し焼入れ方法
JP3409621B2 (ja) Ａｌ基複合部材の製造方法
KR20160148399A (ko) 엔진용 밸브 및 그것의 제조 방법
JPH06297255A (ja) スカート外周面に僅かな凸部を多数有するピストンを製造する方法
RU2203788C2 (ru) Способ восстановления внутренней поверхности гильз цилиндров
Ilyamov et al. Technological Properties of Cylinder Liners Restored by Centrifugal Induction Baking

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Wang Jiang

Document name: Notification to Go Through Formalities of Registration

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210727

Address after: 116085 No. 40, Aixian street, Qixianling, hi tech park, Dalian, Liaoning

Patentee after: Dalian Wanfang Ship Technology Co.,Ltd.

Address before: Dalian Wanfang Shipbuilding Technology Co., Ltd., No. 40, Aixian street, Qixianling, high tech park, Dalian, Liaoning 116085

Patentee before: Wang Jiang

TR01 Transfer of patent right
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20110330

CX01 Expiry of patent term