[实用新型]一种具有优化结构的摩擦焊锻钢活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及摩擦焊锻钢活塞，特别涉及带内冷却油道的摩擦焊锻钢活塞，适用于大马力高负荷车用和船用发动机钢活塞。

背景技术

为了适应实现欧Ⅴ、欧Ⅵ排放发动机爆发压力提升至20MPa以上的需求，而传统铝活塞已经达到使用极限，必须使用钢活塞。

如图1所示是现有的摩擦焊锻钢活塞，把锻钢活塞分为钢质活塞头部1与钢质活塞裙部2，通过摩擦焊接方式将钢质活塞头1与钢质活塞裙2组合起来，从而形成活塞的内冷油道4，但是摩擦焊缝的翻边3占用了冷却油道的大量空间。冷却油道内的摩擦焊翻边，将导致如下严重的问题：（1）降低工作时冷却油在内腔的流动性，从而降低冷却效果，增大发动机工作时活塞烧顶破裂风险；（2）发动机工作时，内翻边在高压油的冲击下脱落，形成硬质颗粒，将磨损发动机汽缸等关键部位，使发动机功率下降，排放恶化。

发明内容

为了避免摩擦焊缝的翻边挤占了冷却油道的大量空间，不影响冷却油对活塞顶部的冷却效果，本实用新型提出一种具有优化结构的摩擦焊锻钢活塞。

为达到目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种具有优化结构的摩擦焊锻钢活塞，由活塞头部和活塞裙部两部分组成，其特征在于：在活塞头部与活塞裙部焊接面处位于内冷油道一侧预留有间隙，活塞头部与活塞裙部通过摩擦焊连接为一体，摩擦焊缝的翻边正好将空隙填充。

有益效果：本实用新型可避免在冷却油道内侧产生翻边，不会影响冷却油对活塞顶部的冷却效果；内冷油道内部无翻边，可减轻活塞重量，减轻连杆机构的负荷；由于该结构使内冷油道内翻边被崁住，避免了翻边被冷却油冲刷而脱落而形成硬质颗粒、导致发动机划缸等风险。

附图说明

图1是现有摩擦焊锻钢活塞的结构图。

图2是本实用新型焊接前加工示意图。

图3是活塞头部与活塞裙部结合的结构示意图（摩擦焊接前）。

图4是预留间隙详解图。

图5是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图２所示，锻钢活塞由活塞头部1和活塞裙部2两部分组成，加工成半成品，其中内冷油道处预留有间隙5。

如图３所示，活塞头部1和活塞裙部2两部分结合后的预留间隙示意图，A为活塞头部1和活塞裙部2结合后的预留间隙。

如图４所示，预留间隙的高H和宽度W，根据焊接面宽度D以及摩擦焊接时的顶锻行程L可以确定：

W=L （L 为2～5mm），H=D*2L/10（D 为3～20mm之间适用）。

如图５所示，活塞头部１与活塞裙部２通过摩擦焊连接为一体，摩擦焊缝的翻边６正好将空隙填充，不占用内冷油道４的空间。

摩擦焊接完成后，再进行活塞的后续处理和加工。