[发明专利]一种环岸焊接整体锻钢活塞及其加工方法

说明书

本发明涉及一种环岸焊接整体锻造钢活塞及其加工方法，整体锻造钢活塞包括：活塞本体，其为锻造的钢活塞体，其头部对应冷却油腔外侧为敞口；敞口处焊接环岸部封闭，形成冷却油腔，冷却油腔通过进油孔和出油孔与外部连通；环岸部外壁上至少有部分活塞环槽；环岸部为两个或多个圆环结构组成，并通过竖直焊缝连接，且通过水平焊缝与焊接位置固定。由此活塞燃烧室、顶面没有焊缝，安全性高。环岸部位于活塞本体的裙部和头部之间，因此环岸部与活塞本体焊接强度要求不高，可以采用高能量的电子束焊接，多个圆环结构之间可以采用普通的焊接方式就能够满足要求。同时，活塞本体与环岸部分开加工，降低了对加工设备、刀具的要求，进而降低了加工成本。

技术领域

本发明涉及内燃机活塞技术领域，更具体的说是涉及一种环岸焊接整体锻造钢活塞及其加工方法。

背景技术

随着排放要求的提高和技术的进步，载重汽车、工程机械、船舶发动机及发电机组都向大功率、高负荷方向发展，在这些领域钢活塞逐渐代替铝合金活塞。目前整体锻钢活塞主要有两种：一种是整体锻造加弹性钢片，受刀具与结构的限制，冷却油道与活塞燃烧室的壁厚不均匀，再有弹性钢片密封性较差，冷却效果较差，并且弹性钢片还有脱落的危险，另外一种是焊接式整体锻钢活塞，焊接式主要是摩擦焊、激光焊和电子束焊接，摩擦焊内冷油腔中的焊缝无法清理，有脱落的危险。激光焊和电子束焊接都是至少有一道焊缝在顶面，对焊接质量要求高，焊接有风险。

此外现有技术中还出现了一种新型激光焊接锻钢结构活塞，头部与裙部通过顶面一道竖直焊缝成为一个整体，焊缝底部没有托底，激光能量大，冷却油道顶部容易形成焊瘤有脱落的危险，激光能量小会出现焊不透现象，有脱顶的危险，这种结构环槽下端为配合连接，只是起到一定的密封作用，对环槽的几乎没有支撑作用，活塞在工作中，环槽变形大，活塞环容易卡死。

因此，如何提供一种环岸焊接整体锻造活塞，克服整体锻钢活塞的上述不足是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的一个目的在于提出一种环岸焊接整体锻造钢活塞，结构合理，更安全，焊接容易，克服了现有技术中存在的不足。

本发明提供了一种环岸焊接整体锻造钢活塞，包括：

活塞本体，活塞本体为锻造的钢活塞体，其头部对应冷却油腔外侧为敞口；

及环岸部，敞口处焊接环岸部封闭，形成冷却油腔，冷却油腔通过进油孔和出油孔与外部连通；环岸部外壁上至少有部分活塞环槽；

其中，环岸部为两个或多个圆环结构组成，并通过竖直焊缝连接，且通过水平焊缝与焊接位置固定。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种环岸焊接整体锻造钢活塞，环岸部包括两个或多个圆环结构通过竖直焊缝连接，环岸部顶部和底部与活塞本体对应冷却油腔位置处的敞口上下部通过水平焊缝焊接，由此将环岸部和活塞本体焊接为一个整体；由此活塞燃烧室、顶面没有焊缝，安全性高。环岸部位于活塞本体的裙部和头部之间，因此环岸部与活塞本体焊接强度要求不高，可以采用高能量的电子束焊接，多个圆环结构之间可以采用普通的焊接方式就能够满足要求。同时，活塞本体与环岸部分开加工，降低了对加工设备、刀具的要求，进而降低了加工成本。

进一步地，敞口上下部分均预留有第一定位部，环岸部对应敞口上下部分预留有与第一定位部嵌合的第二定位部，由此方便环岸部的安装，同时保证装配的精度及提高装配的一致性。

进一步地，第一定位部为环形凸台，第二定位部为与环形凸台适配的环形槽；由此装配更容易。

进一步地，相邻圆环结构连接处具有相互嵌合的阶梯台阶，方便焊接，焊接方式可以采用普通的氩弧焊焊接，降低了对焊接的要求。

进一步地，阶梯台阶阶梯台之间的高度差为0.5-1.5mm，方便焊接，