[发明专利]一种气缸套抗磨环的表面处理方法

说明书

本发明公开了一种气缸套抗磨环的表面处理方法，包括以下步骤：1）对成型的气缸套抗磨环进行预处理，所述预处理为磷化加工；2）将预处理后的气缸套抗磨环进行激光表面强化处理，处理部位为抗磨环的内孔及刃口；3）将处理后的气缸套抗磨环进行抛光；4）检验、包装。采用本发明的表面处理方法能够有效的解决气缸套抗磨环的耐磨、耐蚀及硬度等问题，使其能够长久使用，避免高频率更换，造成不必要的浪费；而且，还可减少气缸套磨损，阻止机油上行入燃烧室，改善机油消耗，减少燃气泄漏，降低颗粒度排放，提高密封性，增加发动机动力。

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种气缸套抗磨环的表面处理方法。

背景技术

随着国际、国内经济建设快速迈进，中速大功率柴油机技术及应用前途广阔，但是筒状活塞的侧向摆动和活塞顶部的积碳会对气缸套增加磨损，使气缸套出现椭圆和工况恶化，增加机油消耗。国内外柴油机制造厂商都在为降低机油消耗、减少颗粒度排放、延长气缸套寿命而作技术改进研究。

气缸套加装抗磨环是有效解决方案。发动机工作过程中，当活塞、活塞环往复运动上行至上止点位置时，由于抗磨环的阶梯型结构（抗磨环内径尺寸比气缸套内径尺寸小0.4-0.5毫米），抗磨环可刮除活塞头部侧的积碳，减少气缸套磨损；同时，抗磨环可阻止机油上行入燃烧室，改善机油消耗，减少燃气泄漏，降低颗粒度排放；并且，能够有效控制活塞的侧向摆动，减少气缸套和活塞环磨损，提高密封性，增加发动机动力。

目前，抗磨环主要应用在：康明斯系列气缸套、大福系列气缸套、GE系列气缸套、斯堪尼亚系列气缸套等。并且正在向高速小功率气缸套领域延伸。但是，普通材料的抗磨环，由于工作环境恶劣，存在硬度低，耐磨性低，耐蚀性低，抗疲劳性低等缺点，致使抗磨环的使用寿命短，更换频次高，浪费严重。为此，亟需提供一种耐磨性强，使用寿命长的抗磨环。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种气缸套抗磨环的表面处理方法，通过将磷化加工与激光表面强化处理相结合，解决气缸套抗磨环的耐磨、耐蚀及硬度等问题，使其能够长久使用，避免高频率更换，造成不必要的浪费。

本发明提供了一种气缸套抗磨环的表面处理方法，包括以下步骤：

1）对成型的气缸套抗磨环进行预处理，所述预处理为磷化加工；

2）将预处理后的气缸套抗磨环进行激光表面强化处理，处理部位为抗磨环的内孔及刃口；

3）将处理后的气缸套抗磨环进行抛光；

4）检验、包装。

本发明的激光表面强化处理是利用高能激光束照射到抗磨环内表面及刃口，使表层温度迅速升高至相变点之上（低于熔点），由于金属良好的导热性，当激光束移开后，表层温度随基体迅速自冷却，实现抗磨环内表面及刃口的相变强化，提高其硬度和耐磨性。

本发明中，所述激光表面强化处理采用螺旋格式进行，其加工参数可包括：激光功率为1000-1500W；光速质量为多模；光斑直径为3-4毫米；螺距为1-2毫米；直径为120-150毫米；扫描速度为6-10毫米/秒。上述参数也可根据实际需要进行调控，只要能够达到所需激光强化层的标准即可。

根据本发明，所述处理后的气缸套抗磨环的激光强化层深度为0.05-0.08毫米，硬度为HV0.2=550-650。

本发明采用磷化加工对气缸套抗磨环进行预处理，一方面是为了增强激光加工处理中的基体吸光率，另一方面，也可以提高气缸套抗磨环的耐蚀性。