專利名稱：陶瓷纖維復(fù)合材料頭高性能增強(qiáng)活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供了一種活塞，尤其是一種用在發(fā)動(dòng)機(jī)上的活塞。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化程度的不斷提高，活塞承受的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷也相應(yīng)增大，經(jīng)常導(dǎo)致頂面開裂、燒蝕甚至燒穿，燃燒室喉口開裂及環(huán)槽側(cè)面磨損嚴(yán)重。為解決環(huán)槽側(cè)面磨損問題，通常采用鑲耐磨鑄鐵圈的結(jié)構(gòu)，即在活塞的環(huán)岸(第一環(huán)槽部位)鑲鑄耐磨鑄鐵圈，該結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜，增加了活塞重量，并且不利于熱量的傳導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種陶瓷纖維復(fù)合材料頭高性能增強(qiáng)活塞，以提高燃燒室部位的抗裂變能力，提高活塞的承載能力。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，陶瓷纖維復(fù)合材料頭高性能增強(qiáng)活塞，活塞體由頭部、環(huán)岸、裙部組成，所述的活塞體的頭部和第一環(huán)槽由陶瓷纖維復(fù)合材料體構(gòu)成，陶瓷纖維復(fù)合材料體下部的活塞體內(nèi)有內(nèi)冷通道。
采用上述結(jié)構(gòu)的陶瓷纖維復(fù)合材料頭高性能增強(qiáng)活塞，在活塞體的第一環(huán)槽取代了耐磨鑄鐵圈，簡化了制造工藝，減輕了活塞重量。由于頭部的陶瓷纖維復(fù)合材料體的存在，大大提高了活塞頂部的抗熱裂、抗燒蝕能力，并提高了燃燒室的抗裂變能力和環(huán)槽的耐磨性。同時(shí)，由于其導(dǎo)熱系數(shù)降低，從而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損失，使活塞體的溫度降低，提高了活塞的使用壽命。內(nèi)冷通道與陶瓷纖維體貼合在一起，降低了頭部溫度，有利于活塞提高承載能力。


圖1是原有的鑲鑄耐磨鑄鐵圈的活塞結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是陶瓷纖維預(yù)制件結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。
如附圖所示，本實(shí)用新型之陶瓷纖維復(fù)合材料頭高性能增強(qiáng)活塞，活塞體(2)由頭部、環(huán)岸、裙部組成，所述的活塞體(2)的頭部和第一環(huán)槽由陶瓷纖維復(fù)合材料體(1)構(gòu)成，陶瓷纖維復(fù)合材料體下部的活塞體內(nèi)有內(nèi)冷通道(3)。
如圖1所示，原有的活塞的環(huán)岸有耐磨鑄鐵圈(1-1)。
本實(shí)用新型在鑄造時(shí)，將如圖2所示的陶瓷纖維預(yù)制件以及用于形成內(nèi)冷通道的鹽芯放入活塞鑄造模具中的相應(yīng)位置。注入鋁合金熔液，鋁合金熔液滲入陶瓷纖維之間。鑄造完成后，活塞頭部的陶瓷纖維與鋁合金復(fù)合在一起形成陶瓷纖維復(fù)合材料體，其下部是鹽芯以及完全由鋁合金形成的活塞本體。經(jīng)機(jī)械加工及將鹽芯溶化后，制成如圖3所示的活塞。
實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)陶瓷含量在10～20％時(shí)，陶瓷纖維與鋁合金復(fù)合在一起后的復(fù)合材料與普通鋁合金相比，其常溫機(jī)械性能可提高15～20％，高溫350℃的強(qiáng)度極限可提高50％，硬度提高30％，常溫耐磨性提高700％，高溫耐磨性提高100％，熱膨脹系數(shù)降低15％，導(dǎo)熱系數(shù)降低25％，比重基本不變。
權(quán)利要求1.陶瓷纖維復(fù)合材料頭高性能增強(qiáng)活塞，活塞體(2)由頭部、環(huán)岸、裙部組成，其特征在于，所述的活塞體(2)的頭部和第一環(huán)槽由陶瓷纖維復(fù)合材料體(1)構(gòu)成，陶瓷纖維復(fù)合材料體下部的活塞體內(nèi)有內(nèi)冷通道(3)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種陶瓷纖維復(fù)合材料頭高性能增強(qiáng)活塞，活塞體2由頭部、環(huán)岸、裙部組成，所述的活塞體2的頭部和第一環(huán)槽由陶瓷纖維復(fù)合材料體1構(gòu)成，陶瓷纖維復(fù)合材料體下部的活塞體內(nèi)有內(nèi)冷通道3，這種高性能增強(qiáng)活塞，在活塞體的第一環(huán)槽取代了耐磨鑄鐵圈，簡化了制造工藝，減輕了活塞重量，大大提高了活塞頂部的抗熱裂、抗燒蝕能力，并提高了燃燒室的抗裂變能力和環(huán)槽的耐磨性，同時(shí)，由于其導(dǎo)熱系數(shù)降低，從而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損失，使活塞體的溫度降低，提高了活塞的使用壽命，內(nèi)冷通道與陶瓷纖維體貼合在一起，降低了頭部溫度，有利于活塞提高承載能力。
文檔編號(hào)F02F3/00GK2554372SQ0221412
公開日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2002年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者張國華, 趙士博, 馮增健, 朱利民, 劉延鵬, 李展, 孫曉, 季軍 申請(qǐng)人:山東濱州渤?；钊煞萦邢薰?br>