CN112958635A - 发动机连杆衬套生产工艺及其早期磨损分析评定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机连杆衬套生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、下料；S2、轧制：将钢板通过开平机展平后输出；S3、打磨复合面：将钢板待复合的一面通过皮带式打磨机进行打磨；S4、铺合金粉：使用等离子喷涂设备在经过S3打磨后钢板的已打磨面喷涂合金粉；S5、第一次烧结：烧结温度控制在700℃‑750℃；S6、第一次轧制：使用开平机将经过S5后的钢板带轧平；S7、第二次烧结：烧结温度控制在800℃‑850℃；S8、第二次轧制：使用开平机将经过S7后的钢板带再次轧平S9、裁去边料：使用裁边机将经过S8步骤后的钢板带边料裁切；S10、除锈：采用钢板打磨除锈机对经S9后的钢板进行；S11、喷涂防腐层：制备防腐层在钢板打磨面喷涂防腐层；S12、卷制。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机连杆衬套领域，具体涉及发动机连杆衬套生产工艺及其早期磨损分析评定方法。
背景技术
随着汽油发动机的升功率和升扭矩提高，连杆小头从半浮结构改为全浮结构增加了连杆衬套，连杆衬套是汽油发动机上重要的耐磨件，连杆衬套过盈配合装配在连杆小头孔内，间隙配合装配在活塞销上。汽油发动机工作时，连杆衬套起到传递载荷及减小摩擦损失的作用，为满足汽油发动机工况要求，连杆衬套采用有一定强度的钢SPCC为钢背，然后在其内表面烧结和压入一定厚度的减摩铜合金层轴承合金。 铅可以作为铜基滑动轴承材料中重要的减摩组元，游离的Pb质点不但有润 滑作用、耐磨性高且填充性好，填于孔隙处，提高密度，因而过去一直广泛应用 铜铅合金作为连杆衬套表面合金层，随着现代环保要求严格，铅被列为禁用物质要求，铜铅合金已经无法使用，为此，需要开发一种性能满足要求无铅铜合金层(如CuSn8Ni)，以替代 铜铅合金，但在开发初期，由于生产工艺及验收技术条件缺乏等实际因素影响生产出来的连杆衬套，在A型号汽油发动机500小时额定功率台架试验时出现小头异响，拆机分析是由于连杆衬套合金层出现早期磨损，造成连杆衬套与活塞销配合间隙大产生撞击的声音，对外表现为“连杆小头异响”，影响汽油发动机的正常运转，给整车动力性带来一定的负面影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，
提供发动机连杆衬套生产工艺及其造成磨损分析评定方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：发动机连杆衬套生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、下料：按生产计划单上所需钢板厚度及宽度选择钢板并下料；
S2、轧制：将钢板通过开平机展平后输出；
S3、打磨复合面：将钢板待复合的一面通过皮带式打磨机进行打磨；
S4、铺合金粉：使用等离子喷涂设备在经过S3打磨后钢板的已打磨面喷涂合金粉；
S5、第一次烧结：烧结温度控制在700℃-750℃；
S6、 第一次轧制：使用开平机将经过S5后的钢板带轧平；
S7、第二次烧结：烧结温度控制在800℃-850℃；
S8、第二次轧制：使用开平机将经过S7后的钢板带再次轧平
S9、裁去边料：使用裁边机将经过S8步骤后的钢板带边料裁切；
S10、除锈：采用钢板打磨除锈机对经S9后的钢板进行除锈；
S11、喷涂防腐层：制备防腐层在钢板打磨面喷涂防腐层；
S12、卷制：用液压卷圆机进行卷纸，得到成品。
上述的发动机连杆衬套生产工艺可进一步设置为：所述防腐层具体为将聚硅氧烷和漆酚树脂放入混合腔内并且加热温度到 65 ℃，充分混合后反应时间控制 3h，然而将混合物冷却，在混合物中加入阿摩尼亚水将酸碱度调整为7.5，然后再次加热到 750 ℃，将混合物中的水汽除去完成油水分离，之后冷却到温度为75 度，加入环氧树脂，然后降低温度到室温，然后加入 0.95 以上纯度的二氧化钛充分搅拌，20min 后获得防腐层。
上述的发动机连杆衬套生产工艺可进一步设置为：所述环氧树脂为双酚F型环氧树脂。
一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在连杆衬套上取样：选取连杆衬套中心偏一侧45°处，由中心向边缘截取试样，试样长度在15-35mm，宽度在5-7mm；
步骤2、金相打磨面孔隙检查及分析评定：在未浸蚀的金相磨面上进行，试样在100倍金相显微镜下，在0.1mm×0.1mm范围内选取5个最差视场进行评级；
步骤3、合金层与打磨面结合处检查及分析评定：检查时在用苦味酸盐酸酒精溶液浸蚀后的金相磨面上进行；
步骤4、合金层检查及分析评定：检查时在用苦味酸盐酸酒精溶液浸蚀后的金相磨面上进行，试样在500倍金相显微镜下检查及分析评定，
步骤5：根据步骤2、3、4评级调整合金粉配方。
上述的一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法可进一步设置为：所述步骤3中检查合金层与钢背打磨面结合情况试样在100倍金相显微镜下选择最差的一个视场为评定依据。
本发明的有益效果为：通过分析评定改善连杆衬套的加工生产工艺，可及时调整合金粉配方，从而有效控制发动机连杆衬套的磨损，可推广使用。
具体实施方式
发动机连杆衬套生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、下料：按生产计划单上所需钢板厚度及宽度选择钢板并下料；
S2、轧制：将钢板通过开平机展平后输出；
S3、打磨复合面：将钢板待复合的一面通过皮带式打磨机进行打磨；
S4、铺合金粉：使用等离子喷涂设备在经过S3打磨后钢板的已打磨面喷涂合金粉；
S5、第一次烧结：烧结温度控制在700℃-750℃；
S6、 第一次轧制：使用开平机将经过S5后的钢板带轧平；
S7、第二次烧结：烧结温度控制在800℃-850℃；
S8、第二次轧制：使用开平机将经过S7后的钢板带再次轧平
S9、裁去边料：使用裁边机将经过S8步骤后的钢板带边料裁切；
S10、除锈：采用钢板打磨除锈机对经S9后的钢板进行除锈；
S11、喷涂防腐层：制备防腐层在钢板打磨面喷涂防腐层，防腐层具体为将聚硅氧烷和漆酚树脂放入混合腔内并且加热温度到 65 ℃，充分混合后反应时间控制 3h，然而将混合物冷却，在混合物中加入阿摩尼亚水将酸碱度调整为7.5，然后再次加热到 750 ℃，将混合物中的水汽除去完成油水分离，之后冷却到温度为75 度，加入环氧树脂，然后降低温度到室温，然后加入 0.95 以上纯度的二氧化钛充分搅拌，20min 后获得防腐层，环氧树脂为双酚F型环氧树脂；
S12、卷制：用液压卷圆机进行卷纸，得到成品。
一种发动机连杆衬套的早期磨损分析评定方法，包括如下步骤：
步骤1、在连杆衬套上取样：选取连杆衬套中心偏一侧45°处，由中心向边缘截取试样，试样长度在15-35mm，宽度在5-7mm；
步骤2、金相打磨面孔隙检查及分析评定：在未浸蚀的金相磨面上进行，试样在100倍金相显微镜下，在0.1mm×0.1mm范围内选取5个最差视场进行评级；
步骤3、合金层与打磨面结合处检查及分析评定：检查时在用苦味酸盐酸酒精溶液浸蚀后的金相磨面上进行；
步骤4、合金层检查及分析评定：检查时在用苦味酸盐酸酒精溶液浸蚀后的金相磨面上进行，试样在500倍金相显微镜下检查及分析评定，
步骤5：根据步骤2、3、4评级调整合金粉配方。
合金层采用CuSn8Ni，其中包括如下重量百分比的各元素：Sn7.0-9.0%，Ni0.7-1.3%，余量为Cu，评级如下：
1级：视场内孔隙长度小于0.1mm；
2级：视场内孔隙长度在0.01mm-0.02mm范围内小于5个；
3级：视场内孔隙长度在0.02mm-0.04mm范围内小于5个；
4级：视场内孔隙长度在0.04mm-0.10mm范围内小于5个；
1-3级为合格，4-5级为不合格，对于不合格的产品，调整合金层中Cu元素粗粉末粒度比例，增加细粉末粒度比例，Cu细粉末指粒度小于100目的Cu粉末，Cu粗粉末指粒度大小在100-325目之间的Cu粉末，将Cu元素粗粉末粒度控制在2%以下，其余均用细粉末代替，可显著减少视场内孔隙长度在0.02-0.10mm的间隙，提高产品质量。
Claims (5)
1.发动机连杆衬套生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、下料：按生产计划单上所需钢板厚度及宽度选择钢板并下料；
S2、轧制：将钢板通过开平机展平后输出；
S3、打磨复合面：将钢板待复合的一面通过皮带式打磨机进行打磨；
S4、铺合金粉：使用等离子喷涂设备在经过S3打磨后钢板的已打磨面喷涂合金粉；
S5、第一次烧结：烧结温度控制在700℃-750℃；
S6、 第一次轧制：使用开平机将经过S5后的钢板带轧平；
S7、第二次烧结：烧结温度控制在800℃-850℃；
S8、第二次轧制：使用开平机将经过S7后的钢板带再次轧平
S9、裁去边料：使用裁边机将经过S8步骤后的钢板带边料裁切；
S10、除锈：采用钢板打磨除锈机对经S9后的钢板进行除锈；
S11、喷涂防腐层：制备防腐层在钢板打磨面喷涂防腐层；
S12、卷制：用液压卷圆机进行卷纸，得到成品。
2.根据权利要求1所述的发动机连杆衬套生产工艺，其特征在于：所述防腐层具体为将聚硅氧烷和漆酚树脂放入混合腔内并且加热温度到 65 ℃，充分混合后反应时间控制 3h，然而将混合物冷却，在混合物中加入阿摩尼亚水将酸碱度调整为7.5，然后再次加热到 750℃，将混合物中的水汽除去完成油水分离，之后冷却到温度为75 度，加入环氧树脂，然后降低温度到室温，然后加入 0.95 以上纯度的二氧化钛充分搅拌，20min 后获得防腐层。
3.根据权利要求2所述的发动机连杆衬套生产工艺，其特征在于：所述环氧树脂为双酚F型环氧树脂。
4.一种发动机连杆衬套早期磨损分析评定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在连杆衬套上取样：选取连杆衬套中心偏一侧45°处，由中心向边缘截取试样，试样长度在15-35mm，宽度在5-7mm；
步骤2、金相打磨面孔隙检查及分析评定：在未浸蚀的金相磨面上进行，试样在100倍金相显微镜下，在0.1mm×0.1mm范围内选取5个最差视场进行评级；
步骤3、合金层与打磨面结合处检查及分析评定：检查时在用苦味酸盐酸酒精溶液浸蚀后的金相磨面上进行；
步骤4、合金层检查及分析评定：检查时在用苦味酸盐酸酒精溶液浸蚀后的金相磨面上进行，试样在500倍金相显微镜下检查及分析评定，
步骤5：根据步骤2、3、4评级调整合金粉配方。
5.根据权利要求4所述的一种发动机连杆衬套早期磨损分析评定方法，其特征在于：所述步骤3中检查合金层与钢背打磨面结合情况试样在100倍金相显微镜下选择最差的一个视场为评定依据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210615 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |