[发明专利]一种活塞及焊接工艺

说明书

本发明公开了一种活塞及焊接工艺，其中活塞包括活塞头部和活塞裙部，所述活塞头部和所述活塞裙部之间设有焊接顶缝和焊接环缝；所述活塞裙部内开设有若干泄压孔，所述泄压孔自所述活塞裙部的内腔延伸至所述焊接顶缝与所述焊接环缝的交界处。本发明所提供的活塞，通过在所述焊接顶缝与所述焊接环缝的交界处设置泄压孔，不止可以排除装配间隙中封存的空气，以及焊接过程中产生的气体，而且所述泄压孔的位置产生了一定的应力集中，使得活塞工作时的最高应力处，即活塞销孔与销座交接处的应力变化趋于平缓，有利于提高活塞销座的承重能力。

技术领域

本发明涉及活塞加工领域，特别是涉及一种活塞及焊接工艺。

背景技术

随着发动机的高性能、高可靠、长寿命的方向发展，锻造活塞应用越来越多，锻造活塞比铸造活塞具有更优的微观组织结构，以及保留了完整的金属流线，其机械性能更好。

现有技术中，在锻造铝活塞时，一般先铸造活塞头部与锻造裙部，然后再将活塞头部与锻造裙部进行焊接成型，再进行精加工和表面处理。

然而，由于焊接时在真空、低真空环境下进行，活塞头部与活塞裙部装配时，由于活塞头部与活塞裙部的装配面加工圆角尺寸的大小差异；焊缝贴合面的平面度、垂直度等因素，活塞装配后，在焊缝的缝隙中会封存小部分空气。焊接抽真空时不能排出封存在缝隙中的空气，焊接熔化的金属在凝固时，其中的气体来不及逸出，从而在金属表面或内部产生气孔缺陷，影响焊接质量；另外，在焊接的过程中，由于会有少量的气体产生，同样会在金属表面或内部产生气孔缺陷，从而导致现有技术中的活塞焊接气孔多，焊接废品率高。

因此，如何有效提高活塞的焊接质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种活塞及焊接工艺，用于提高活塞的焊接质量，减少焊接气孔和应力集中。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种活塞，包括活塞头部和活塞裙部，所述活塞头部和所述活塞裙部之间设有焊接顶缝和焊接环缝；所述活塞裙部内开设有若干泄压孔，所述泄压孔自所述活塞裙部的内腔延伸至所述焊接顶缝与所述焊接环缝的交界处。

优选地，所述泄压孔为圆形盲孔。

优选地，所述泄压孔自靠近所述活塞头部的一侧向另一侧朝向靠近所述活塞裙部轴线的位置倾斜。

一种活塞焊接工艺，用于加工如上述的活塞，包括以下步骤：

步骤S1：锻造并粗加工活塞的活塞头部和活塞裙部；

步骤S2：在所述活塞裙部上位于焊接顶缝与焊接环缝的交接处，加工出泄压孔；

步骤S3：装配所述活塞头部和所述活塞裙部；

步骤S4：对所述焊接顶缝和所述焊接环缝进行焊接；

步骤S5：对所述活塞进行精加工和表面处理。

优选地，所述步骤S3包括：

对所述活塞头部和所述活塞裙部进行清洗；

将所述活塞头部和所述活塞裙部放入加热炉中进行装配；

对所述活塞进行保压处理。

优选地，所述步骤S4与所述步骤S5之间还包括：

对所述泄压孔进行修光操作，去除所述泄压孔边缘的毛刺和尖角。

优选地，所述步骤S4包括：

焊前预热；

装夹所述活塞，并关闭焊接室门，抽真空；

调整焊枪，通过焊接设备观察镜对准焊缝中心，采用电子束或者激光束焊接；