JP4436021B2

JP4436021B2 - Cylinder block reinforcement method

Info

Publication number: JP4436021B2
Application number: JP2001300828A
Authority: JP
Inventors: 次男増田; 栄二増田; 泰伊勢田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003106212A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオープンデッキ型シリンダブロックと称するシリンダブロックの補強方法の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開昭５６−１１５８０５号公報「内燃機関」の第１図に内燃機関の縦断正面図が示されており、同図の符号３７はシリンダブロックに形成した冷却水通路、符号３８はシリンダヘッドに形成した冷却水通路であり、これらの冷却水通路３７，３８は直接的に連通する。シリンダヘッド４を外したときには、リング状の冷却水通路３７を目視することができる。この様な一端が開いた冷却水通路を有するシリンダブロックを一般に「オープンデッキ型シリンダブロック」と呼ぶ。
【０００３】
この様なオープンデッキ型シリンダブロックは、上記公報の第１図から明らかな様に冷却水通路３７は一端が開いているため、型鋳造が容易となる。しかし、シリンダ軸直角方向の剛性は小さくなる。剛性を高める技術として、例えば、特開平６−３３０８０７号公報「水冷式内燃機関のシリンダブロック構造」が提案されている。この技術は、同公報図２において、シリンダブロック１のウォータジャケット２の開口部分（アッパーデッキ２０）にリング部２１を嵌め、これを電子ビーム溶接法又はレーザ溶接法（同公報段落番号［００３２］第２行参照）で固定すると言うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、溶接では金属を溶解させるために溶接部及びその周辺部は極めて高温になり、熱歪が発生し、寸法精度に影響がでることがある。
そこで、本発明の目的はオープンデッキ型シリンダブロックの補強に際し、溶接に代わる接合方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、シリンダを囲う水冷ジャケット部が、シリンダヘッドとの合せ面にリング状に開口しているアルミニウム鋳物製シリンダブロックを加工対象とし、水冷ジャケット部の隙間に対応する厚さのアルミニウム合金片を複数本準備すると共に、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接合材を準備する準備工程と、
アルミニウム合金片の両面に接合材を塗布したのちに、アルミニウム合金片を開口から水冷ジャケット部へ挿入する挿入工程と、
アルミニウム合金片を挿入したのちのシリンダブロックを加熱処理することによりアルミニウム合金片をシリンダブロックに接合する接合工程と、からなるシリンダブロックの補強方法である。
【０００６】
補強用のアルミニウム合金片を、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接合材にて、シリンダブロックへ接合し固定する。この接合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接合させることができる。従って、シリンダブロックやアルミニウム合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸法精度を良好に保つことができる。
【０００７】
請求項２のシリンダブロックの補強方法では、接合工程における加熱は、１８０〜２５０℃で実施することを特徴とする。
【０００８】
シリンダブロック及びアルミニウム合金片を、１８０〜２５０℃で４時間加熱すれば、Ｔ５処理（ＪＩＳＨ０００１）と称する人工時効処理が施せる。
すなわち、接合工程と時効処理工程とを同時に実施でき、シリンダブロックの機械性質を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明の準備工程説明図であり、アルミニウム鋳物製のシリンダブロック１０と、アルミニウム合金片２０・・・（・・・は複数個を示す。以下同様）と、接合材３０とを準備する。これらの詳細を順に説明する。
【００１０】
シリンダブロック１０は、シリンダ１１，１１を囲う水冷ジャケット部１２，１２が、シリンダヘッドとの合せ面１３にリング状に開口しているとともに、隣接するシリンダ１１，１１同士を近接させることで、シリンダ間隔を狭めたアルミニウム鋳物品、好ましくはＡＤＣ−１２で成分規定されるアルミニウムダイカスト品である。本例の様に隣接するシリンダ１１，１１同士を近接させたものをサイアミーズ型シリンダブロックと言う。
【００１１】
アルミニウム合金片２０は、水冷ジャケット部１２の隙間に対応する厚さのピースであり、鋳造品、圧延材の何れでもよい。
【００１２】
接合材３０は、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなるが、その具体的な調整例を説明する。
接合材３０のために、ＡｌＮ粉末５０ｗｔ％とＭｇ粉末１０ｗｔ％と水４０ｗｔ％とを準備する。併せて、シリンダブロック１０及びアルミニウム合金片２０がアルミニウム又はアルミニウム合金であるため、添加材としてＡｌＮ粉末の７倍のＡｌ粉末を準備する。そして、先ず、ＡｌＮ粉末（５０ｗｔ％）とＭｇ粉末（１０ｗｔ％）とＡｌ粉末（ＡｌＮ粉末の７倍）を乳鉢で十分に混練する。この混練剤みの粉末に水（４０ｗｔ）を混合して、添加材を含む接合材３０とする。なお、ＡｌＮ粉末、Ｍｇ粉末及び水酸基溶剤の配合可能割合については後述する。
【００１３】
図２は本発明の挿入工程説明図であり、便宜上、図左のアルミニウム合金片２０を例に説明すると、このアルミニウム合金片２０の両面に接合材３０，３０を塗布したのちに、このアルミニウム合金片２０を矢印のごとく水冷ジャケット部１２へ挿入する。図右のアルミニウム合金片２０も同様である。
【００１４】
図３は図２の補足説明図であり、水冷ジャケット部１２は型抜きの関係で開口１４に向って広がるテーパ形状にすることが望ましい。そうすれば、鋳造後に、型からシリンダブロックを容易に外すことができるからである。この際の勾配θ１は、鋳造型に設ける抜き勾配に相当する。
【００１５】
これに対応させて、アルミニウム合金片２０も下端の厚さｔ１より上端の厚さｔ２が大きくなる楔（くさび）型断面にすることが望ましい。これの片テーパ角をθ２とする。
原則としてθ１＝θ２に設定するが、θ１＜θ２に設定することもできる。
その理由は次の通りである。θ１＜θ２に設定すれば、強い力でアルミニウム合金片２０を水冷ジャケット部１２に圧入する必要がある。圧入の結果、接合材３０，３０に反力（圧縮力）が作用する。
【００１６】
図４は本発明の接合工程説明図であり、接合工程では真空加熱炉４０にシリンダブロック１０を投入する。なお、図２に示す接合材３０，３０に約２Ｍｐａの圧縮力を作用させることが望ましく、その手段は上述の楔作用、その他の機械的クランプ、又はそれに代わる方式の何れでもよい。
【００１７】
そして、真空ポンプ４１を作動させて、炉内を真空排気する。すなわち、圧力制御部４２は圧力センサ４３で炉内の圧力を検出し、真空ポンプ４１を作動させて炉内圧を所定の真空圧に到達させる。
次に、窒素容器４４又はアルゴンガス等を充填した不活性ガス容器４５から炉内へガスを吹込み、炉内を酸素濃度が３〜２０ｐｐｍの窒素雰囲気又は不活性ガス雰囲気にする。
【００１８】
そして、目標温度４００℃、昇温速度１０℃／分で加熱を開始し、４００℃到達後は２時間放置する。すなわち、温度制御部４６は温度センサ４７で炉内の温度を検出し、ヒータ４８，４８の入熱を調整しつつ、上記昇温速度で目標温度まで炉内を昇温する。
この間に次に示す［化１］に示す反応が起こり、結果として１１２０ｋＪの反応熱が発生する。この反応熱は、母材や接合部品がアルミニウム合金であって、表面に強固な酸化膜が存在するときに、この酸化膜を熱的に破壊する熱の一部となる。
【００１９】
【化１】

【００２０】
図５は本発明方法で製造したシリンダブロックの要部斜視図であり、シリンダ１１，１１を囲い、シリンダヘッドとの合せ面１３にリング状に開口させた水冷ジャケット部１２，１２に、複数本のアルミニウム合金片２０・・・を挿入し、接合材で固定した後のシリンダブロック１０を示す。
このシリンダブロック１０を対象にアルミニウム合金片２０・・・の接着強度を調べた。その内容を［表１］に示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
接合部厚、すなわち接合材３０の厚さは約８５μｍであり、引張り試験機にかけて、引張強度を図ると共に引張破壊試験を実施した。その結果、引張強度は約７５ＭＰａであり、破壊部位は接合部品内、すなわちアルミニウム合金片２０であった。従って、本発明による接合材を用い、本発明方法で得た接合部は十分に強度があることが確認できた。
【００２３】
接合材の接合を促すために外部から施す加熱温度についてまとめると、従来並みの強度を得るためには１２５℃以上にする必要があり、又、ろー付け温度（約６４０℃）より低温にして温度変形を防止することを考えると、６００℃に留めたい。そこで、外部加熱温度は１２５〜６００℃から選択する。
さらには、一定以上の強度を確保する上では１５０℃は必要であり、温度変形の発生を十分に抑えるには５００℃に留める必要がある。そこで、好ましい外部加熱温度は１５０〜５００℃から選択する。
次に、成分の範囲を、下記［化２］に基づいて説明する。
【００２４】
【化２】

【００２５】
ＡｌＮの分子量（原子量の和）は４１であり、これを８倍すると３２８となる。Ｍｇの原子量は約２４であり、これを３倍すると７２となる。Ｈ₂Ｏの分子量は１８であり、これを１２倍すると２１６になる。
従って、８：３：１２（係数比）は重量比に換算すると、３２８：７２：２１６になる。これを、百分率に換算すると、５３ｗｔ％：１２ｗｔ％：３５ｗｔ％になる。すなわち、ＡｌＮの好適比率は５３ｗｔ％、Ｍｇの好適比率は１２ｗｔ％、Ｈ₂Ｏの好適比率は３５ｗｔ％である。しかし、実用的にはこれらの比率は幅を広げることができる。
【００２６】
実験の結果、Ｍｇは０．２５ｗｔ％未満では上記［化１］の反応が十分に進展しなかった。又、Ｍｇが１８ｗｔ％を超えるとＡｌ₂ＭｇＯ₄が過剰に生成され、接合強度が低下することが分かった。従って、Ｍｇは０．２５〜１８ｗｔ％の範囲であればよい。
【００２７】
また、水酸基溶媒は２５ｗｔ％未満では前記反応が不十分になると共に接合材がペースト状にならず、塗布が良好に行えなかった。又、水酸基溶媒は５０ｗｔ％を超えると流動性過剰となり塗布が行えなかった。従って、水酸基溶媒は２５〜５０ｗｔ％の範囲であればよい。
【００２８】
水酸基溶媒は水、エタノール、イソプロピルアルコール等が該当する。しかし、エタノールやイソプロピルアルコール等の揮発性溶媒では、混合中に発熱反応が起こり、ペーストが乾燥するため、接合材の取扱い並びに管理が難しくなる。この点、水であれば、ベーストの粘度を適正に保つことができ、接合材の管理が容易になる。
【００２９】
尚、本発明の接合材に添加する添加材は、母材や接合部品の性質に合せて適宜変更する。例えば、接合面にＮｉメッキを施してあれば、添加材はＮｉ粉末とする。
【００３０】
また、アルミニウム合金片を、水冷ジャケット部の開口に嵌合させるアルミニウム合金製リングに変更してもよい。この様なリングに接合材を塗布した上で、水冷ジャケット部の開口にセットし、加熱して固定すれば、クローズデッキ型シリンダブロックを得ることができる。オープンデッキ型シリンダブロックは鋳造コストが小さく、クローズデッキ型シリンダブロックは鋳造コストが嵩む。そこで、鋳造段階ではオープンデッキ型シリンダブロックとし、本発明方法を適用することにより、クローズデッキ型シリンダブロックに作り替えれば、鋳造コストを下げることができる。
【００３１】
さらには、実施例では２気筒シリンダブラックを説明したが、シリンダブロックに備えるシリンダの数は１若しくは３以上であってもよい。また、本発明は、サイアミーズ型シリンダブロックに限らず、非サイアミーズ型シリンダブロックにも適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、補強用のアルミニウム合金片を、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接合材にて、シリンダブロックへ接合し固定する。この接合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接合させることができる。従って、シリンダブロックやアルミニウム合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸法精度を良好に保つことができる。
【００３３】
請求項２のシリンダブロックの補強方法では、接合工程における加熱は、１８０〜２５０℃で実施することを特徴とし、シリンダブロック及びアルミニウム合金片を、１８０〜２５０℃で４時間加熱すれば、Ｔ５処理（人工時効処理）が施せる。すなわち、接合工程と時効処理工程とを同時に実施でき、シリンダブロックの機械性質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の準備工程説明図
【図２】本発明の挿入工程説明図
【図３】図２の補足説明図
【図４】本発明の接合工程説明図
【図５】本発明方法で製造したシリンダブロックの要部斜視図
【符号の説明】
１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…水冷ジャケット部、１３…合せ面、１４…開口、２０…アルミニウム合金片、３０…接合材、４０…真空加熱炉、４８…ヒータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a method of reinforcing a cylinder block called an open deck type cylinder block.
[0002]
[Prior art]
For example, FIG. 1 of Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-115805 “Internal Combustion Engine” shows a longitudinal front view of the internal combustion engine, in which 37 is a cooling water passage formed in a cylinder block, and 38 is a cylinder. This is a cooling water passage formed in the head, and these cooling water passages 37 and 38 communicate directly. When the cylinder head 4 is removed, the ring-shaped cooling water passage 37 can be visually observed. Such a cylinder block having a cooling water passage with one end opened is generally called an “open deck type cylinder block”.
[0003]
In such an open deck type cylinder block, as is apparent from FIG. 1 of the above publication, one end of the cooling water passage 37 is open, so that mold casting becomes easy. However, the rigidity in the direction perpendicular to the cylinder axis is reduced. As a technique for increasing the rigidity, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-330807 “Cylinder block structure of water-cooled internal combustion engine” has been proposed. In this technique, in FIG. 2, a ring portion 21 is fitted into an opening (upper deck 20) of a water jacket 2 of a cylinder block 1, and this is applied to an electron beam welding method or a laser welding method (paragraph number [0032] in the same publication). (See the second line).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in welding, since the metal is melted, the welded part and its peripheral part become extremely hot, and thermal distortion occurs, which may affect the dimensional accuracy.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a joining method instead of welding when reinforcing an open deck cylinder block.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claim 1 is directed to an aluminum cast cylinder block in which a water-cooling jacket portion surrounding a cylinder opens in a ring shape on a mating surface with a cylinder head, and is formed in a gap between the water-cooling jacket portions. Preparing a plurality of aluminum alloy pieces of corresponding thickness, preparing a bonding material prepared by kneading Mg powder into AlN powder, adding a hydroxyl solvent, and mixing;
After applying the bonding material on both sides of the aluminum alloy piece, an insertion step of inserting the aluminum alloy piece into the water-cooled jacket portion from the opening,
A cylinder block reinforcing method comprising: a joining step of joining the aluminum alloy piece to the cylinder block by heat-treating the cylinder block after the aluminum alloy piece is inserted.
[0006]
The reinforcing aluminum alloy piece is bonded and fixed to the cylinder block with a bonding material obtained by mixing Mg powder into AlN powder, adding a hydroxyl solvent, and mixing. This joining material can be joined at a significantly lower temperature than welding. Therefore, there is no possibility of generating temperature distortion in the cylinder block or the aluminum alloy piece, and the dimensional accuracy can be kept good.
[0007]
The cylinder block reinforcing method according to claim 2 is characterized in that the heating in the joining step is performed at 180 to 250 ° C.
[0008]
If the cylinder block and the aluminum alloy piece are heated at 180 to 250 ° C. for 4 hours, an artificial aging treatment called T5 treatment (JIS H 0001) can be performed.
That is, the joining process and the aging treatment process can be performed simultaneously, and the mechanical properties of the cylinder block can be enhanced.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a preparation process according to the present invention, in which a cylinder block 10 made of cast aluminum, aluminum alloy pieces 20 (... indicates a plurality, the same applies hereinafter), and a bonding material 30 are prepared. To do. These details will be described in order.
[0010]
The cylinder block 10 is configured such that water-

cooling jacket portions

12 and 12 surrounding the

cylinders

11 and 11 are opened in a ring shape on a mating surface 13 with the cylinder head, and

adjacent cylinders

11 and 11 are brought close to each other. A cast aluminum article having a narrow interval, preferably an aluminum die-cast product whose components are defined by ADC-12. A cylinder in which

adjacent cylinders

11 and 11 are brought close to each other as in this example is referred to as a siamese type cylinder block.
[0011]
The aluminum alloy piece 20 is a piece having a thickness corresponding to the gap of the water-cooled jacket portion 12, and may be a cast product or a rolled material.
[0012]
The bonding material 30 is formed by kneading Mg powder into AlN powder, adding a hydroxyl solvent, and mixing, and a specific adjustment example will be described.
For the bonding material 30, 50 wt% AlN powder, 10 wt% Mg powder, and 40 wt% water are prepared. In addition, since the cylinder block 10 and the aluminum alloy piece 20 are aluminum or an aluminum alloy, an Al powder 7 times as large as the AlN powder is prepared as an additive. First, AlN powder (50 wt%), Mg powder (10 wt%), and Al powder (7 times the AlN powder) are sufficiently kneaded in a mortar. Water (40 wt) is mixed with the powder of the kneading agent to obtain a bonding material 30 containing an additive. In addition, the mixable ratio of the AlN powder, the Mg powder, and the hydroxyl solvent will be described later.
[0013]
FIG. 2 is an explanatory view of the insertion process of the present invention. For convenience, the aluminum alloy piece 20 on the left side of the figure will be described as an example. After the

bonding materials

30 and 30 are applied to both surfaces of the aluminum alloy piece 20, this aluminum alloy is shown. The piece 20 is inserted into the water-cooled jacket portion 12 as indicated by an arrow. The same applies to the aluminum alloy piece 20 on the right side of the figure.
[0014]
FIG. 3 is a supplementary explanatory diagram of FIG. 2, and it is desirable that the water-cooled jacket portion 12 has a tapered shape that widens toward the opening 14 in relation to die cutting. This is because the cylinder block can be easily removed from the mold after casting. The gradient θ1 at this time corresponds to a draft provided in the casting mold.
[0015]
Correspondingly, it is desirable that the aluminum alloy piece 20 has a wedge-shaped cross section in which the thickness t2 at the upper end is larger than the thickness t1 at the lower end. This one taper angle is defined as θ2.
In principle, θ1 = θ2 is set, but θ1 <θ2 can also be set.
The reason is as follows. If θ1 <θ2 is set, it is necessary to press-fit the aluminum alloy piece 20 into the water cooling jacket portion 12 with a strong force. As a result of the press-fitting, a reaction force (compression force) acts on the

bonding materials

30 and 30.
[0016]
FIG. 4 is an explanatory view of the joining process of the present invention. In the joining process, the cylinder block 10 is put into the vacuum heating furnace 40. It is desirable to apply a compressive force of about 2 Mpa to the

bonding materials

30 and 30 shown in FIG. 2, and the means may be any of the above-mentioned wedge action, other mechanical clamps, or an alternative method.
[0017]
Then, the vacuum pump 41 is operated to evacuate the furnace. That is, the pressure control unit 42 detects the pressure in the furnace with the pressure sensor 43 and operates the vacuum pump 41 so that the pressure in the furnace reaches a predetermined vacuum pressure.
Next, gas is blown into the furnace from the nitrogen container 44 or an inert gas container 45 filled with argon gas or the like, and the inside of the furnace is made into a nitrogen atmosphere or an inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 3 to 20 ppm.
[0018]
Then, heating is started at a target temperature of 400 ° C. and a heating rate of 10 ° C./min, and after reaching 400 ° C., it is left for 2 hours. That is, the temperature control unit 46 detects the temperature in the furnace with the temperature sensor 47, and raises the temperature in the furnace to the target temperature at the above temperature increase rate while adjusting the heat input of the

heaters

48 and 48.
During this time, the following reaction shown in [Chemical Formula 1] occurs, and as a result, 1120 kJ of heat of reaction is generated. This reaction heat becomes a part of heat that thermally destroys the oxide film when the base material or the joining part is an aluminum alloy and a strong oxide film exists on the surface.
[0019]
[Chemical 1]

[0020]
FIG. 5 is a perspective view of a main part of a cylinder block manufactured by the method of the present invention. A plurality of water cooling

jacket parts

12 and 12 which surround the cylinders 11 and are opened in a ring shape on the mating surface 13 with the cylinder head. The cylinder block 10 is shown after the aluminum alloy pieces 20 are inserted and fixed with a bonding material.
The adhesive strength of the aluminum alloy pieces 20... Was examined for the cylinder block 10. The contents are shown in [Table 1].
[0021]
[Table 1]

[0022]
The thickness of the bonded portion, that is, the thickness of the bonding material 30 was about 85 μm, and the tensile strength test was performed and the tensile fracture test was performed using a tensile tester. As a result, the tensile strength was about 75 MPa, and the fracture site was in the joined part, that is, the aluminum alloy piece 20. Accordingly, it was confirmed that the joint obtained by the method of the present invention using the bonding material according to the present invention has sufficient strength.
[0023]
To summarize the heating temperature applied from the outside to promote the bonding of the bonding material, it is necessary to set it to 125 ° C or higher in order to obtain the same strength as before, and lower than the brazing temperature (about 640 ° C). Considering prevention of temperature deformation, I want to keep it at 600 ° C. Therefore, the external heating temperature is selected from 125 to 600 ° C.
Furthermore, 150 ° C. is necessary to ensure a certain level of strength, and it is necessary to keep the temperature at 500 ° C. to sufficiently suppress the occurrence of temperature deformation. Therefore, a preferable external heating temperature is selected from 150 to 500 ° C.
Next, the range of components will be described based on the following [Chemical Formula 2].
[0024]
[Chemical formula 2]

[0025]
The molecular weight (sum of atomic weights) of AlN is 41, which is 328 when multiplied by 8. The atomic weight of Mg is about 24, and this is tripled to 72. The molecular weight of H ₂ O is 18, which is 216 when multiplied by 12.
Therefore, 8: 3: 12 (coefficient ratio) becomes 328: 72: 216 when converted to a weight ratio. When this is converted into percentage, it becomes 53 wt%: 12 wt%: 35 wt%. That is, the preferred ratio of AlN is 53 wt%, the preferred ratio of Mg is 12 wt%, and the preferred ratio of H ₂ O is 35 wt%. In practice, however, these ratios can be expanded.
[0026]
As a result of the experiment, the reaction of the above [Chemical Formula 1] did not sufficiently progress when Mg was less than 0.25 wt%. Moreover, Mg is Al ₂ MgO ₄ exceeds 18 wt% is excessively generated, bonding strength was found to be reduced. Therefore, Mg should just be the range of 0.25-18 wt%.
[0027]
When the hydroxyl solvent was less than 25 wt%, the reaction was insufficient and the bonding material did not become a paste, and the coating could not be performed well. On the other hand, when the amount of the hydroxyl solvent exceeds 50 wt%, the fluidity is excessive and the coating cannot be performed. Accordingly, the hydroxyl solvent may be in the range of 25-50 wt%.
[0028]
Examples of the hydroxyl solvent include water, ethanol, isopropyl alcohol and the like. However, in a volatile solvent such as ethanol or isopropyl alcohol, an exothermic reaction occurs during mixing and the paste is dried, which makes it difficult to handle and manage the bonding material. In this respect, if water is used, the viscosity of the basto can be maintained appropriately, and management of the bonding material becomes easy.
[0029]
In addition, the additive material added to the bonding material of the present invention is appropriately changed according to the properties of the base material and the bonded part. For example, if Ni plating is applied to the joint surface, the additive is Ni powder.
[0030]
Moreover, you may change an aluminum alloy piece into the ring made from an aluminum alloy fitted to opening of a water-cooling jacket part. A closed deck cylinder block can be obtained by applying a bonding material to such a ring, setting it in the opening of the water-cooling jacket, and fixing it by heating. The open deck type cylinder block has a low casting cost, and the closed deck type cylinder block has a high casting cost. Therefore, if the open deck type cylinder block is used at the casting stage, and the method of the present invention is applied, the casting cost can be reduced by changing to a closed deck type cylinder block.
[0031]
Furthermore, although the two-cylinder cylinder black has been described in the embodiment, the number of cylinders provided in the cylinder block may be one or three or more. Further, the present invention is not limited to the siamese type cylinder block but can be applied to a non-siamese type cylinder block.
[0032]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
According to the first aspect, the reinforcing aluminum alloy piece is bonded and fixed to the cylinder block with a bonding material obtained by kneading Mg powder into AlN powder and adding a hydroxyl solvent thereto. This joining material can be joined at a significantly lower temperature than welding. Therefore, there is no possibility of generating temperature distortion in the cylinder block or the aluminum alloy piece, and the dimensional accuracy can be kept good.
[0033]
In the method for reinforcing a cylinder block according to claim 2, the heating in the joining step is performed at 180 to 250 ° C, and if the cylinder block and the aluminum alloy piece are heated at 180 to 250 ° C for 4 hours, T5 treatment is performed. (Artificial aging treatment) can be applied. That is, the joining process and the aging treatment process can be performed simultaneously, and the mechanical properties of the cylinder block can be enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a preparation process of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of an insertion process of the present invention. FIG. 3 is an additional explanatory diagram of FIG. Part perspective view of cylinder block manufactured with
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cylinder block, 11 ... Cylinder, 12 ... Water cooling jacket part, 13 ... Mating surface, 14 ... Opening, 20 ... Aluminum alloy piece, 30 ... Joining material, 40 ... Vacuum heating furnace, 48 ... Heater.

Claims

Prepares multiple aluminum alloy pieces with a thickness corresponding to the gaps in the water-cooled jacket part, with the water-cooled jacket part surrounding the cylinder as the object of processing for a cast aluminum cylinder block that opens in a ring shape on the mating surface with the cylinder head And preparing a bonding material prepared by kneading Mg powder into AlN powder and adding and mixing a hydroxyl solvent,
After applying the bonding material on both surfaces of the aluminum alloy piece, an insertion step of inserting the aluminum alloy piece into the water-cooled jacket portion from the opening;
A cylinder block reinforcing method comprising: a joining step of joining the aluminum alloy piece to the cylinder block by heat-treating the cylinder block after inserting the aluminum alloy piece.

The method for reinforcing a cylinder block according to claim 1, wherein the heating in the joining step is performed at 180 to 250 ° C.