随着汽车节能、低污染和发动机高转速化、高功率化的趋势,对活塞环的耐磨性和耐腐蚀性提出了更高、更苛刻的要求。开发纳米复合电沉积的关键工艺技术是解决颗粒电泳性及在电场下的附着机理,获得批量生产最佳的工艺参数,并研究制造专用的工艺装置成为技术突破的必然之势;目前国内活塞环大多采用铸铁或钢材料,表面处理采用镀铬技术,小部分企业采用氮化、喷钼、喷陶瓷和复合镀技术,活塞环的耐磨性和耐腐蚀性有了很大提高,但仍与国际先进水平存在差距,尤其是高端活塞环主要依赖进口。
活塞环表面处理新技术,要克服目前活塞环表面处理技术的缺陷,一是选择具有高耐磨、耐腐蚀,且以具有良好韧性和自润滑性的纳米增强相取代微米级的传统固体颗粒,如碳化硅颗粒、氮化硅颗粒等,对活塞环表面进行改性;二是利用电脉冲技术实现活塞环表面Ni-P晶粒纳米化,同时纳米相材料均匀嵌镶其中的纳米涂层,进一步提高表面的韧性和耐磨性。改性后的表面层将在耐磨性、减磨性和耐蚀性方面具有突出的综合性能,并进一步改善活塞环与摩擦副的咬合性,延长寿命。
新技术工艺步骤:
1.在电镀装夹机上用心轴、盖板、专用哈呋装夹活塞环成桶至正圆状态。
2.活塞环镀前在超声波清洗槽用清洗剂去油,清洗。
3.使用赛璐璐对闭口间隙填补封口。
4.刷洗封口处,清洁外圆面,保证导电效果。
5.喷砂后立即进行水洗,去除砂粒。
6.镀前预处理,对活塞环进行喷砂,喷后成均匀瓦灰色。
7.反向刻蚀。把活塞环放进槽液:硫酸1.2~1.7g/L,电压3~5V,时间35~65s,55~65℃下进行刻蚀,以提高后面电镀复合颗粒的结合强度。
8.活塞环放进复合液镀槽进行电镀:硫酸镍180~260g/L,氯化镍30~60g/L,硼酸15~40g/L,亚磷酸 10~40g/L,纳米碳 0.05~2.0g/L,无机分散剂0.01~0.8g/L, PH值1.2~1.8,温度60~70℃,脉宽2ms,平均电流密度:1.5~5.0 A·cm-2;占空比1:2~1:8,电流根据活塞环直径调整范围800~1 800A。控制镀好后活塞环外圆面形成成品纳米涂层厚度0.06~0.12mm。
国内之前普通镀铬的活塞环只能用于低档的发动机,排放、功率和使用寿命都较差。而现在车用柴油发动机向高压缩比、高输出功率、低排放、长寿命方向发展,增压中冷、电控高压喷射等技术的使用越来越广泛,普通镀铬活塞环已不能满足现在社会追求发动机的使用要求。所以,我们必须研制能适应现代高速发展的高档发动机需要的纳米复合镀活塞环,对传统活塞环进行技术创新,使之能达到国外活塞环的各项技术要求,甚至还要超越国外也不是不可能,只不过是时间问题!因此,高耐磨耐蚀纳米复合表面处理活塞环产品市场前景广阔。
下一条: 让我们一起来探索活塞环设计背后的秘密?