内燃机气缸套内表面淬火方法探究.pdf

《内燃机气缸套内表面淬火方法探究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、内燃机与配件2013年第5期内燃机气缸套内表面淬火方法探究ResearchontheInnerSurfaceQuenchingofCylinderSleeveofInternalCombustionEngines刘久万高金刚张加中(江苏爱吉斯海珠机械有限公司)[摘要]本文简单阐述了激光淬火、等离子淬火、高频淬火等几种气缸套内表面淬火处理方法的原理．分析了它们各自的特点。[关键词]激光淬火等离子淬火高频淬火Keywords：LaserquenchingPlasmaquenchingHigh-frequencyquenching1前言作为内燃机燃烧室的主要组成部分，气缸套在高温高压的恶劣环境下承受

2、着活塞、活塞环的高速滑动摩擦。因此气缸套是内燃机容易磨损的零件，当其磨损量达到一定值就会使内燃机动力下降、增加燃油消耗量、排放的尾气污染超标。为了延长气缸套使用寿命，缩短发动机大修周期，就要提高气缸套的抗磨擦磨损性能即提高内燃机气缸套的内表面硬度。目前使用淬火热处理来提高气缸套内表面硬度的方法有以下几种：等离子淬火处理、激光淬火处理、高频淬火处理。下面就这三种淬火方法作简要介绍。2激光淬火处理激光淬火技术是一种先进的表面处理方法，它是利用聚焦后的高能量的激光束快速加热气缸套内表面，使气缸套内表面经过高能量激光束扫描后温度急剧升高达到1万多度，使材质达到相变点发生相变．然后激光束离开缸套内表面，

3、在气缸套自身热传导的作用下处于冷态的基体使加热后的内表面迅速冷却而产生自淬火，形成马氏体淬硬层。激光淬火的特点是：4(1)功率密度高，加热和冷却速度快，(2)激光淬火是清洁快速的淬火方法，不需要水或油等冷却介质。(3)激光淬火的热循环过程快，对零件表面的粗造度破坏甚微。(4)激光淬火前后工件的变形极其微小，特别适合于对精度要求高的零件表面处理。(5)与感应淬火、火焰淬火工艺相比．激光淬火淬硬层组织细密、均匀、强韧性好，硬度高(一般比感应淬火高1—3HRC)，加热层深度和加热轨迹容易控制。易于实现自动化，不需要象感应淬火那样根据不同零件尺寸设计相应的感应圈。(6)内燃机铸件气缸套经激光淬火强化后

4、，其硬度从HB230提高到HB680，使用寿命提高2倍以上。因此在很多领域中逐步取代感应淬火和化学热处理等传统工艺。尤其重要的是激光淬硬层的深度依照零件成分尺寸与形状以及激光参数的不同，一般在0．3—2．0mm范围之间。激光淬火应用前景十分广泛。只要激光束能够照射到的就能进行激光淬火处理。对于腔筒内壁、深孑L、盲孔、槽壁等来说，一般的硬化技术难以完成零件及局部部位的表面强化处理，唯有激光淬火。激光淬火材料性能好，目前已经大量用于要求较高的零件表面及特型面的表面处理，激光淬火将是今后零件表面淬火的主要方法之一。3等离子淬火处理气缸套内表面等离子淬火的机理是采用等离子束为热源以极快的速度扫描气缸套

5、内表面，使内表面很快达到相变成奥氏体的温度，热源随即迅速移开．热量向气缸套内表面深处传导，被加热的气缸套表层迅速冷却，气缸套表层的金相组织便由奥氏体转变成莱氏体及隐针马氏体硬化组织，大大提高了表层硬度及耐磨性。气缸套进行等离子淬火时(下转第23页)任东军田涛：D650激光同心度仪在同轴度测量中的应用4精度分析上述方法由于采用了精度较高的D650激光同心度仪检测，精度是可以保证的，但在测量的过程中仍会存在一定的误差．可以从以下几个方面分析：(1)D650激光同心度仪的读数误差：al=0．0028mm。(2)D650激光同心度仪的激光中心线的位移度引起的误差：A2=0．002mm。(3)测量中接受

6、器位移引起的误差：△3=0．002mm。(4)210c『I体主轴承孔加工精度误差：A4=01)025mmo(5)测量过程中出现的人员误差：a5--0．002mm。(6)另外环境温度及机体安放位置产生的变形等其它原因引起的误差忽略不记。(7)随机误差△随，测量时随温度的变化，润滑条件，读数误差等带来随机误差。随机误差可通过改善测量条件，以多次测量的平均值为结果来减小误差，按下式计算所得随机误差的置信概率为95％。厂i————一＼／∑(xi-_)：△随2』上上了一n一王式中：xi：第i次测量的读数误差。x：第n次测量的读数误差的平均数。n：澳lJ量次数(8)．已知上述误差，则测量的总误差为：△总=

7、±x／A12+A22+A32+A42+A52=±、／0．0028：Ⅶ．0021-0．0021旬．00252+0．0022=±0．0051(mml已知D650激光同心度仪的最大显示误差为：显示值的1％+1digit，说明测量总误差在标准要求的合理范围内。5结束语使用D650激光同心度仪测量是以激光光学视线作基准的，而光学视线无重量无厚度，测量长度可达40米，视线无下垂无弯曲变形，测量精度较高，不仅适