[發明專利]一種活塞及活塞制造方法

有效

• 申請號: 201911193400.8
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110820027B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 齊少豹;馬飛;張汝曉;張鵬程
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: C25D11/06
• 分類號: C25D11/06;C25D11/18;B22D17/00;F02F3/14
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種活塞制造方法，其特征在于，所述活塞制造方法包括以下步驟：

制備活塞本體(1)，所述活塞本體(1)的材質為鋁硅合金材料；

利用電化學方式將活塞本體(1)頂部轉變為氧化鋁和二氧化硅,并形成多個孔隙(21)，完成陶瓷涂層(2)的制備；

在陶瓷涂層(2)的表面覆蓋熱障涂層(3)，完成熱障涂層(3)的制備；采用高壓鑄造成型工藝制備所述活塞本體(1)；

所述高壓鑄造成型工藝為：

在成型模具內噴涂脫模劑，并將成型模具進行預熱處理；

將鋁合金熔煉成液體；

將液態鋁合金倒入模具內，并在高壓環境中進行澆注；

活塞本體(1)脫模成型；

所述高壓鑄造成型工藝中高壓環境的加載壓力為P，其中20MPa≤P≤40MPa；

所述孔隙(21)的直徑為d，所述孔隙(21)的孔隙率為A，其中，2μm≤d≤10μm，40％≤A≤60％；

所述陶瓷涂層(2)的厚度為d1，其中，50μm≤d1≤150μm；

所述熱障涂層(3)的厚度為d2，其中，10μm≤d2≤30μm。

2.根據權利要求1所述的活塞制造方法，其特征在于，所述電化學方式為：

在容器內放置硅酸鈉和氫氧化鈉溶液；

將活塞本體(1)頂部插入硅酸鈉溶液內，通電后，活塞本體(1)作為陽極，容器作為陰極，電化學反應釋放的熱量將活塞本體(1)頂部熔化，并將液態水分解，生成的氫氣形成所述孔隙(21)，生成的氧氣與熔化的鋁硅合金結合，形成氧化鋁和二氧化硅。

3.根據權利要求1所述的活塞制造方法，其特征在于，所述熱障涂層(3)采用二氧化鋯材質制成。

4.一種活塞，其特征在于，采用如權利要求1-3任一項所述的活塞制造方法進行制造，所述活塞包括：

活塞本體(1)；

陶瓷涂層(2)，其設置于所述活塞本體(1)的頂部，在所述陶瓷涂層(2)內設置有多個孔隙(21)；

熱障涂層(3)，其覆蓋于所述陶瓷涂層(2)上，所述熱障涂層(3)用于封堵所述孔隙(21)。