[發明專利]汽車增壓發動機氣缸套采用激光珩磨技術

無效

• 申請號: 200810021746.5
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號: CN101649375A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 韋加偉
• 申請（專利權）人: 韋加偉
• 主分類號: C21D1/09
• 分類號: C21D1/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種汽車增壓發動機氣缸套采用激光珩磨技術，尤其適用于高速汽車增壓發動機的配置，達到高耐磨、長壽命、低排放的要求。

背景技術

當前世界上，發動機氣缸套工作表面最終加工所采用的方法均是珩磨。通常在精鏜之后進行二次珩磨(粗珩和精珩)，或三次珩磨，即在二次珩磨的基礎上，再進行平臺珩磨。從摩擦學的觀點來看，優先采用難以控制的平臺網紋加工技術。一般的發動機氣缸套內表面平臺珩磨網紋方法必然存在不均勻性，達不到潤滑油在缸套表面均勻布置，因此就難以預先計算出與發動機有關的匹配情況。到目前為止，改善表面輪廓形狀以及進一步收緊公差的可能性已經充分挖潛了。長期以來人們在摩擦學方面一直向往能有一個既定的適應于相應發動機能在整個氣缸套工作表面長度上，按發動機性能需要，制成不同珩磨網紋的寬度、深度及間距。

發明內容

為了克服高速汽車增壓發動機氣缸套表面現狀平臺網紋的不足，不能適應現代高速發動機的需求，本發明提供了一種汽車增壓發動機氣缸套采用激光珩磨技術，將激光與珩磨技術進行組合。

激光處理的變形量是常規熱處理變形量的1/20～1/30，變形量很小，基本保持缸套激光前的原始狀態，與活塞及活塞環具有良好的密封和配副性能。

激光輻射加熱金屬的加熱速度為(3-5)×10³℃/S，比常規加熱方式加熱速度提高數十倍以上，加熱后靠自身的熱傳導進行冷卻，冷卻速度達900℃/S，優于常規淬火介質的冷卻速度，因此激光淬火的組織與常規淬火組織不同，激光淬火的組織從表面到芯部，溫度呈遞減分布，獲得理想的組織狀態。

激光淬火的最大硬度值為HRC66，高于常規淬火后硬度值HRC54，淬火層深度達3～3.5mm，使缸套內表面達到高耐磨的要求。

激光淬火分為螺旋狀和網紋狀兩種。硬化帶的寬度大于軟化帶的寬度，一般硬化帶的寬度為2～2.5mm。

本發明專利有益效果是：激光珩磨后的平臺網紋，具有均勻的深溝槽、寬度和間距一致性。在平臺的表面建立起高強度的油膜層，起到了良好的潤滑作用；深溝槽具有儲存機油的功能，適時釋放機油供給摩擦副潤滑；平臺同時支撐活塞環的運動，達到了高耐磨、低排放的需求。

附圖說明

附圖為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

1.磷化前的準備

成品油缸在磷化前，其內孔具有較高的粗糙度，越光滑越好。同時內孔的幾何尺寸和圓柱度要符合要求。磷化前需清洗干凈。

2.磷化

為了使激光掃描充分吸收，油缸必須磷化成黑色，而且黑色的深度要保持一致，否則影響激光掃描質量。

①熱水清洗劑清洗

用3％～5％清洗劑(粉狀)兌水，將水加熱到60℃～80℃，然后把缸套放入到水中浸泡15分鐘。

②熱水清洗

將清水加熱到75℃～100℃，將缸套放入池中浸泡4～5分鐘。

③磷化

根據產品要求，將磷化液與水按一定比例配比，加溫到110℃～115℃，將缸套放入磷化池中，根據膜層厚度的要求，一般控制20～25分鐘。

④冷水清洗

用潔凈清水清洗5～6分鐘。

⑤瀝干

自然瀝干或用風吹干即可。

3.激光掃描

①根據發動機性能要求，選擇激光造形結構類型；

②調整好激光器、光導系統、激光輸出頭和主軸往復與旋轉的速度后進行激光造形；

③掃描速度25～40mm/S，加熱溫度為(3-5)×10³℃/S，淬火層深度達3～3.5mm。

4.浸油

用32^#機油，升溫到60℃～100℃，將缸套放入油池中浸泡15～20分鐘。