隨著汽車節能、低污染和發動機高轉速化、高功率化的趨勢,對活塞環的耐磨性和耐腐蝕性提出了更高、更苛刻的要求。開發納米復合電沉積的關鍵工藝技術是解決顆粒電泳性及在電場下的附著機理,獲得批量生產最佳的工藝參數,并研究制造專用的工藝裝置成為技術突破的必然之勢;目前國內活塞環大多采用鑄鐵或鋼材料,表面處理采用鍍鉻技術,小部分企業采用氮化、噴鉬、噴陶瓷和復合鍍技術,活塞環的耐磨性和耐腐蝕性有了很大提高,但仍與國際先進水平存在差距,尤其是高端活塞環主要依賴進口。
活塞環表面處理新技術,要克服目前活塞環表面處理技術的缺陷,一是選擇具有高耐磨、耐腐蝕,且以具有良好韌性和自潤滑性的納米增強相取代微米級的傳統固體顆粒,如碳化硅顆粒、氮化硅顆粒等,對活塞環表面進行改性;二是利用電脈沖技術實現活塞環表面Ni-P晶粒納米化,同時納米相材料均勻嵌鑲其中的納米涂層,進一步提高表面的韌性和耐磨性。改性后的表面層將在耐磨性、減磨性和耐蝕性方面具有突出的綜合性能,并進一步改善活塞環與摩擦副的咬合性,延長壽命。
新技術工藝步驟:
1.在電鍍裝夾機上用心軸、蓋板、專用哈呋裝夾活塞環成桶至正圓狀態。
2.活塞環鍍前在超聲波清洗槽用清洗劑去油,清洗。
3.使用賽璐璐對閉口間隙填補封口。
4.刷洗封口處,清潔外圓面,保證導電效果。
5.噴砂后立即進行水洗,去除砂粒。
6.鍍前預處理,對活塞環進行噴砂,噴后成均勻瓦灰色。
7.反向刻蝕。把活塞環放進槽液:硫酸1.2~1.7g/L,電壓3~5V,時間35~65s,55~65℃下進行刻蝕,以提高后面電鍍復合顆粒的結合強度。
8.活塞環放進復合液鍍槽進行電鍍:硫酸鎳180~260g/L,氯化鎳30~60g/L,硼酸15~40g/L,亞磷酸 10~40g/L,納米碳 0.05~2.0g/L,無機分散劑0.01~0.8g/L, PH值1.2~1.8,溫度60~70℃,脈寬2ms,平均電流密度:1.5~5.0 A·cm-2;占空比1:2~1:8,電流根據活塞環直徑調整范圍800~1 800A。控制鍍好后活塞環外圓面形成成品納米涂層厚度0.06~0.12mm。
國內之前普通鍍鉻的活塞環只能用于低檔的發動機,排放、功率和使用壽命都較差。而現在車用柴油發動機向高壓縮比、高輸出功率、低排放、長壽命方向發展,增壓中冷、電控高壓噴射等技術的使用越來越廣泛,普通鍍鉻活塞環已不能滿足現在社會追求發動機的使用要求。所以,我們必須研制能適應現代高速發展的高檔發動機需要的納米復合鍍活塞環,對傳統活塞環進行技術創新,使之能達到國外活塞環的各項技術要求,甚至還要超越國外也不是不可能,只不過是時間問題!因此,高耐磨耐蝕納米復合表面處理活塞環產品市場前景廣闊。
下一條: 讓我們一起來探索活塞環設計背后的秘密?