| 单位名称 | 滨州渤海活塞有限公司 | 大赛年份 | 2021年 | ||||
| 大赛届次 | 第16届 | 奖项 | 入围奖 | ||||
| 发明人姓名 | 刘世英 冯增建 尚自河 李艳军 崔岩寿 王龙昌 李佳 张慧玲 庞兆杰 杜恩民 金涛涛 | ||||||
| 技术领域 | 机械制造与自动化,汽车零部件 | ||||||
| 应用行业 | 机械 | ||||||
| 项目类别 | 专利 | ||||||
| 专利类型 | 发明 | ||||||
| 专利情况 | 申请号 | 申请日期 | |||||
| 专利号 | 授权日期 | ||||||
| 计算机软件著作权证书登记号 | |||||||
| 项目简介 | 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新 目的：为了解决现有技术中对于活塞燃烧室部位抗热疲劳性能较差的问题。燃烧室失效破坏是国Ⅴ、国Ⅵ以上高性能发动机开发的最大瓶颈，世界性难题。本发明提供了铝活塞在国Ⅴ、国Ⅵ以上高性能发动机应用的新方法。原理：本发明公开的增强材料，由以下组分组成：镍3-40%，铜4-25%，铁0.4-20%，硅5-15%，镁0-0.8%，钛0.05-5%，硼0.0002-2.5%，锰0-0.5%，锆0-0.2%，钒0.1-0.2%，钪0-0.5%，余量为铝和不可避免的杂质，其中的%为质量百分数。在铸造过程中采用二次浇注的方法改变其燃烧室部位的成分，在后续加工中采用20-50KHz高频焊重熔再结晶方式使得燃烧室部位粗大的铜、镍、铁等合金相充分细化，以达到喉口增强的目的。思路：在活塞生产中，铝合金活塞浇铸完成后，凝固之前从顶冒口部位再浇一部分耐热的高合金材料进去。这种状态下铝合金活塞燃烧室部位的耐热高合金比较富集，我们利用高频焊重熔再结晶方式，可以融化大部分难熔金属，使燃烧室部位粗大的耐热高合金组织相充分细化弥散在重熔区域，从而使燃烧室重熔区域铝合金的耐热性能成倍提升，提高燃烧室部位的抗热疲劳性能。 |
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| 2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面 1、现有活塞材料中一般都添加一定量的耐热高温合金元素，如铜、镍、铁等，这些元素直接影响活塞的高温力学性能的高低，由于现有铸造技术及铸造装备的原因，这些元素的添加量已经达到能够添加的上限，若再增加含量，在活塞铸造时往往会产生各种各样的铸造缺陷，反而会降低活塞的高温性能。本发明公开了一种二次增强材料，采用二次浇铸增强材料的方法，可以将更高含量的耐热高温合金元素铸造到活塞燃烧室喉口处，实现该部位这些耐热高温合金元素含量的增加，从而提高活塞该部位的高温性能，延长使用寿命。2、现有活塞在铸造过程中，为了提高活塞的高温性能，会采用快冷技术等提高活塞凝固速度的铸造技术，这些技术可以使活塞金相提升1-2个等级，这可以使活塞性能得到提升，但提升效果有限。本发明采用高频焊重熔再结晶方式，使得燃烧室部位粗大的难熔金属，如铜、镍、铁等合金相充分细化，得到的燃烧室重熔区域的金相等级会呈5-10倍的提升，使铝合金的耐热性能也得到成倍提升，从而提高燃烧室部位的抗热疲劳性能。 |
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| 项目进展阶段 | 批量生产和应用 | ||||||
| 备注 | |||||||