内燃机气缸套内孔表面等离子淬火方法探究.pdf

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1、于春华蒋俊松公令冲：内燃机气缸套内孔表面等离子淬火方法探究23内燃机气缸套内孑L表面等离子淬火方法探究SurfacePlasmaQuenchingMethodForInternalCombustionEngineCylinderLinerInnerExploration蒋俊松公令冲(扬州五亭桥缸套有限公司)[摘要]本文主要阐述内燃机气缸套内孔表面等离子淬火实现的具体方法、加工工艺及其特占、。(关键词]等离子淬火机床加工工艺及特点1前言作为内燃机心脏部件一气缸套。其在高温、高压的恶劣环境下承受着活塞、活塞环的高速滑动摩擦。因此，气缸套是内燃机的易损部件。当其磨损量达到一定的值

2、就会使内燃机的动力下降、排放尾气污染超标、增加燃油的使用量。为了延长气缸套的使用寿命及发动机的大修周期，提高内燃机气缸套内孔抗摩擦磨损性能。就要提高气缸套内孔表面的硬度。用高能量的等离子束对内燃机气缸套内孔进行强化处理是提高气缸套内孔强度的重要方法。2等离子淬火机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的内表面，使气缸套的内表面很快达到奥氏体的温度，热源随即迅速离开，使热量向气缸套内部深处传导，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，从而大大提高了气缸套内表层的硬度及耐磨性。气缸套在进行等离

3、子淬火时快速进行加热和冷却，生产细小的晶粒和晶类组织，因此经过等离子表面淬火的气缸套在获得很高的强度和硬度的同时还保持很好的塑性和韧性。同时因为加热速度快的原因对气缸套的内表面的强韧性只存在轻微的弱化强度。等离子淬火属于一种依靠气缸自身热传导迅速冷却的淬火方法．不需要任何的冷却介质，所以处理环境清洁，无污染。等离子设备的操作和维护简单，价格相对比较低。3等离子淬火加工工艺和设备我公司接到客户要求生产S195L、S1100L、S1115L、S1125L、S1130L等几种内燃机气缸套，其孔径为95、100、115、125、130。上述缸套客户均要求内孔有螺旋状等离子带、右旋且

4、规定了螺距、等离子带的宽度及距气缸套上、下口位置，在内孔的外观上要求不能有麻点、不连续等离子带且成品其缸套内孔的粗糙度要求0．4。我公司原来有一台山东某等离子设备厂生产的SDL一75／150等离子机床。其控制系统是采用南京清华通用数控有限公司生产JWK一15T性控制器来控制等离子机床。枪炬沿机床X轴上下移动及工作台上的伺服电机沿Z轴的旋转运动。为此我们将螺旋加工程序按以下方式编辑(以S195L为例，孔95mm。缸套总长210ram，要求等离子螺旋带距缸套上10mm，下口30mm)：％0001N0010S01N0020G0lU2F400N0030G06U8．5W345．6F4

5、00N0040G01U一10．5F400N0050M02说明：1、U2是指枪炬与缸套之间的实际距离(如S195要求上端距离10，下端距离30，则10+30=40)除20。以S195为例：40／20=2，即U2。24内燃机与配件2013年第11期2、U8．5是指缸套加工长度除20。(以S195为例：210—40=170／20=8．5)3、W=9．6乘圈数(S195为36圈)4、U一10．5=一(U2+U8．5)，(以S195为例。)加工后测量发现上述程序达到客户图纸要求的要求要求内孑L螺旋状等离子带、右旋、螺距、等离子带的宽度及距气缸套上、下口位置．在外观上无麻点、不连续等离

6、子带的要求。但按原来工艺生产的气缸套在等离子加工后发现内孔的粗糙度不能达到客户要求的O．4要求，因此．将加工工艺由原来的成品气缸套后等离子改为等离子后再增加一道内孑L抛光工序。这样就满足了客户要求气缸套内孔粗糙度0．4的要求。从上述几种缸套加工的实际情况和客户的满意度可以看出：我公司使用上述的设备和工艺完全能满足客户要求的，达到了预期的效果14其他热处理和等离子的优点等离子气缸套和其他热处理如等温淬火热处理、高温氮化热处理、激光束热处理相比存在以下几点优点：a．生产效率高，95—130毫米内径的气缸套，合金强化时间在1分10秒至2分钟的范围内．适应于大批量生产：b．设备投资

7、少．是其它热处理设备的二分之一到三分之一：C．处理成本低．是其它几种热处理的四分之一到二十分之一：d．热处理质量高．根据气缸套各部分工作温度和磨损程度要求，调整机床的转速和等离子束的电流强度，实现“均衡磨损”控制：e．无需要前期处理，无污染，无公害；f．占地面积小，对场地无要求；g．使用操作简单，设备容易维护。5结束语在目前的技术水平下．同其他热处理相比，等离子热处理无疑是最佳的处理方式。我公司通过上述几种气缸套的生产，对等离子淬火的生产工艺和生产设备做了更加深入的了解。(上接第10页)第一缸第二缸第三缸第四缸项目