[发明专利]机车柴油机钢顶铝裙活塞的活塞顶环槽加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铁路内燃机车用的柴油机领域，具体地说，设计一种柴油机钢顶铝裙活塞的活塞顶环槽加工工艺。

背景技术

目前柴油机钢顶铝裙活塞的活塞顶环槽的加工工艺有以下几种：

1、激光淬火方案：

激光淬火环槽的强化是采用两道激光束以相对环槽侧面30°的角度对环槽进行淬火处理，其表面硬度可达HV700，淬硬层深度为0.25，但此工艺较为复杂，在铁路内燃机车柴油机领域暂无采用此技术。

2、活塞顶氮化处理方案：

目前国内多采用对整个活塞顶进行整体软氮化处理，此种方法加工后，活塞顶环槽硬度可达HV600～700，但氮化层较浅，最硬的白亮层只有0.01左右，在磨损超过0.01后，磨损程度加剧，而且由于整体氮化，所以在不需要氮化的地方必须进行保护，如连接螺纹孔，吊装螺纹孔等，而且由于硬化层较浅，所以氮化后不能对环槽进行加工，而环槽氮化时，存在变形，所以氮化后，一些尺寸会发生变形，目前软氮化工艺无法解决以上问题，普遍存在使用寿命不高的缺陷，无法满足铁道部提出的“一中一大”的修制改革。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高活塞寿命的机车柴油机钢顶铝裙活塞的活塞顶环槽加工工艺。

实现上述目的的技术方案是：一种机车柴油机钢顶铝裙活塞的活塞顶环槽加工工艺，工艺步骤为：精加工活塞顶环槽，并留少量的磨量；对环槽的硬化区进行高频淬火；淬火后进行低温回火处理；采用网纹磨削工艺对回火后的环槽进行精磨，完成活塞顶环槽的加工。

本发明针对活塞使用寿命较短的原因主要是因为活塞顶环槽磨损严重的特点，采用活塞顶环槽局部高频淬火及网纹磨削工艺，对环槽进行局部强化处理。采用高频淬火后，硬化层深度可达到0.4～1mm，硬度可达到54～60HRC，而且采用此工艺有以下几点好处：

1、由于采用的是局部强化的方案，所以在强化过程中，不需要对活塞顶其它部位进行特殊保护，而且在高频淬火后，可以对活塞顶进行加工，所以可以解决变形问题。

2、由于硬化层深度较深，所以在高频淬火后，可以对活塞顶环槽采用网纹磨削工艺，可以保证环槽的尺寸及提高环槽侧面的粗糙度，尺寸精度越高，粗糙度越好，活塞环槽的磨损就越小。

3、采用网纹磨削工艺，环槽表面的平整度有了很大提高，可以加强环槽的密封作用，而且由于是网纹磨削，所以磨削面有较小的网状勾槽，起到储油作用，这样可以更好的降低磨损以及起到更好的密封作用，这样就改善了柴油机的工作环境，对柴油机的有效功率有了较大提高。

附图说明

图1为本发明的活塞顶的结构示意图；

图2为环槽的淬火示意图；

图3为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，活塞顶由具有环槽1、冷却腔2、燃烧室3的壳体4构成，环槽1的易磨损区作为需要淬火的硬化区5。

如图3所示，一种机车柴油机钢顶铝裙活塞的活塞顶环槽加工工艺，其工艺步骤为：精加工活塞顶环槽，并留少量的磨量；对环槽的硬化区5进行高频淬火，高频淬火时必须选择合适的电源、高频感应器，以及感应器与环槽侧面的间隙；淬火后进行低温回火处理；采用网纹磨削工艺对回火后的环槽进行精磨，完成活塞顶环槽的加工。