柴油机铝活塞镶铸铁耐磨圈结合层的缺陷分析

采用宏观观察、金相检验和能谱分析等方法分析了铝活塞镶铸铁耐磨圈结合层的缺陷原因并提出了相应的解决措施。结果表明,镶圈活塞结合层包含Al-Fe结合界面、扩散层、过渡层和渗铝层与活塞本体结合界面,缺陷主要表现为镶圈表面存在氧化物、气孔、渗铝不充分,Al-Fe结合区粘结层开裂,以及渗铝层与活塞本体结合界面存在氧化夹杂和渣、气孔等。缺陷类型与渗铝及活塞铸造工艺控制有密切关系。     

内燃机铝活塞镶耐磨圈铸造技术分析

活塞镶耐磨圈技术是提高铝活塞环槽耐磨性的有效途径，并得到了逐步应用和发展。铝活塞采用奥氏体铸铁耐磨圈技术强化后，环槽寿命可提高3～10倍左右。活塞铝合金基体与耐磨圈的粘结是在高温下通过原子扩散反应形成的冶金结合，结合层使耐磨镶圈与铝基体之间的结合区具有良好的导热性和足够的粘结强度，其工艺过程为：将表面经过一定预处理的铸铁耐磨圈放入一定温度和成分的铝合金液中进行渗铝，经渗铝处理的铸铁环能被铝合金基体良好浸润，并获得结合良好的铸铁／铝合金界面。然后取出放入活塞模具中浇铸获得镶铸耐磨圈的活塞毛坯。     

镶嵌活塞铁铝粘结层组织特征与渗铝工艺研究

从渗铝工艺和机理着手，对活塞铝合金本体与镶嵌的铸铁圈之间的粘结层组织结构进行分析研究．从微观结构上找出渗铝工艺对铁铝粘结层的组织结构影响。分析两者之间的内在联系，为镶嵌活塞的制造提供理论依据，从而达到提高制造镶嵌活塞质量的目的。     

基于Al-fine法的镶嵌圈渗铝质量影响因素分析

在铝合金活塞中镶嵌奥氏体铸铁圈是强化活塞环槽最好方法之一,能较大幅度地提高活塞使用寿命,但也给活塞制造增加了难度。从渗铝工艺着手,围绕如何增强铁铝间结合强度出发,就渗铝液的成分、铸铁耐磨圈表面质量、渗铝温度、渗铝时间以及操作工艺和方法等多方面进行分析试验研究,得到了比较合理的渗铝工艺参数,提高了渗铝质量,增强了铁铝间的结合强度,使活塞使用寿命较大幅度地延长。     

铝活塞液态模锻常见缺陷分析

采用液态模锻工艺生产直径190系列的铝活塞,生产工艺与传统的金属型重力铸造相比有较大区别,其铸造废品形式和形成原因也大不相同。根据液态模锻的理论依据,结合具体生产实践,对铝活塞液态模锻工艺的铸造缺陷产生原因进行了试验研究和分析,并分别设计了相应的解决措施去消除缺陷,然后通过大批量生产和跟踪调查,对措施的有效性进行了改进、修正和评价,使铝活塞液态模锻工艺更加合理。综合多年的实践,在文中列举并分析了铝活塞液态模锻工艺生产过程中经常出现的铸造缺陷形式、成因和解决措施。     

镶嵌耐磨圈活塞浇铸工艺分析及模具优化设计

铝基活塞镶嵌耐磨圈是大功率内燃机的一个发展方向.由于活塞本体与镶嵌圈所用的材料不同,性能相差悬殊,且又是在高温环境下工作,本体层与镶嵌层粘接质量对于活塞寿命至关重要.镶圈活塞的铸造过程对粘接质量起决定性作用.对镶圈活塞的浇铸工艺及铸造模具设计进行优化设计,此提高粘接质量,从而延长了镶圈活塞的使用寿命.     

铸造活塞耐磨环粘接问题原因浅析

结合生产实际,分析验证耐磨环的前处理、渗铝液质量、浇注人员的操作方法对活塞耐磨环粘接质量的影响.验证结果显示,耐磨环前处理后,一方面要保证耐磨环的清洁,另一方面,需严格控制储存时间,防止耐磨环锈蚀;在生产过程中需合理控制渗铝液的使用时间,避免渗铝液中的铁含量及含气量过高而影响耐磨环的粘接品质;耐磨环在放入及取出渗铝液前,需将耐磨环运行区域的氧化皮刮开,以防止氧化皮粘附在其表面形成黑色氧化膜粘接缺陷;此外,提高浇注人员的技能,缩短耐磨环的转移时间,可有效避免二重合金的粘接缺陷品的出现.根据验证结果,将这些过程进行了标准化并严格执行,且定期对浇注人员进行技能培训及考核,有效地减少了铸造不良品,提高了活塞的铸造合格率.     

渗铝时间对镶环铝活塞铝铁结合区的影响

研究了铝活塞镶环渗铝工艺中的渗铝时间对镶环渗铝扩散层厚度的影响,同时研究了镶环渗铝时间对活塞铝铁结合区结合强度的影响,通过试验确定了镶环渗铝工艺中的最佳渗铝时间为3.5~4.5 min,并推广应用到活塞生产过程中,使镶环铝活塞镶环结合不良废品率由原来的2%降低到了1%以下。     

基于Magma数值模拟的汽油机活塞铸造过程优化

利用Magma软件对某汽油机铝合金活塞铸造过程进行了数值模拟,根据出现的铸造缺陷类型及位置对铸造模具进行了优化。结果表明,在顶模前端增加铝液存储槽后,避免了前端容易被氧化的铝液在顶面停留,从而减少铝液填充到顶面时因模具排气不畅而形成的气孔缺陷,并运用染色及CT扫描检测技术验证了模拟结果与实际生产的一致性。通过小批量生产验证,活塞顶面铸造缺陷由原来的50%降低至5%以内,有效地解决了活塞顶面铸造缺陷,提高了产品品质。     

柴油机铝活塞耐磨奥氏体镶圈渗铝

经渗铝工艺处理的奥氏体铸铁镶圈铸入铝活塞中,可使其与活塞本体之间实现冶金结合,其结合层厚度为0.008～0.016mm,活塞经跑车试验,性能良好。