[发明专利]一种发动机铸铁缸套处理工艺

说明书

本发明公开一种发动机铸铁缸套处理工艺，包括以下步骤:将铸铁缸套外表面先经脱脂和打磨；配制助镀剂溶液；浸入到配制好的助镀剂溶液中并取出；放入密封炉升温加热；空冷，放入反应炉，向炉内通入氨气；称取纯锌、纯铝、硅和锰放置到石墨坩埚中，置于加热炉中加热搅拌熔炼；置于熔炼完成的锌铝合金熔体中热浸镀，停止加热，取出冷却；对缸套表面打磨除氧化层，放入铝合金熔体中热浸；倒入金属型浇铸模具的型腔中；冷却，开型取出铝合金发动机缸体复合材料，切割，打磨。本发明通过配制的助镀剂对铸铁缸套进行处理，并结合热浸泡、通氮和复合铸造，提高缸套和铝合金间的结合度，且提高了缸套的抗腐蚀性，降低生产成本，提高了使用寿命。

技术领域

本发明属于缸套处理技术领域，涉及到一种发动机铸铁缸套处理工艺。

背景技术

发动机轻量化作为汽车轻量化的重要组成部分，使铝合金发动机得到越来越广泛的应用。为了满足铝合金发动机性能及成本要求，其普遍采用铝合金缸体复合铸铁缸套形式，而提高铝合金缸体和铸铁缸套间的结合强度及其热传导系数可以进一步提高发动机性能，因此它一直是国内外研究人员关注的焦点。

目前，普遍采用发动机缸体缸套装配方式有：过盈机械配合、铝包容缸套镶铸等，这里铝合金缸体缸套间仅通过物理结合方式结合，结合强度低，导热性能差，抗腐蚀性差，且使用寿命有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机铸铁缸套处理工艺，解决了现有发动机缸体缸套间配合，存在结合强度低、导热性能差以及使用寿命短的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种发动机铸铁缸套处理工艺，包括以下步骤:

S1、选用铸铁做缸套，将铸铁缸套外表面先经脱脂和打磨，以去除铸铁缸套表面的锈及表层游离态碳；

S2、配制助镀剂，原料包括氯化锌、氟化钾、氯化钾、硝酸钠、亚硝酸钠、磷酸二氢亚铁、氯化钠、表面活性剂，将以上原料与去离子水混合，配制成100g/L助镀剂溶液；

S3、经表面脱脂除污的铸铁缸套浸入到配制好的助镀剂溶液中，并取出；

S4、将浸泡后的铸铁缸套放入密封炉进行升温加热；

S5、将铸铁缸套取出，空冷4-6h，将铸铁缸套放入反应炉，向炉内通入氨气；

S6、称取94-98.5wt％纯锌、1-3wt％工业纯铝、0.2-0.5wt％硅和0.3-0.8wt％锰一起放置到石墨坩埚中，置于中频感应加热炉中进行加热搅拌熔炼；

S7、将通氨气处理后的铸铁缸套置于熔炼完成的锌铝合金熔体中热浸镀，保证铸铁缸套能充分在锌铝合金熔体中浸镀而不接触坩埚，然后停止加热，将铸铁缸套取出冷却；

S8、将热浸镀锌铝合金后的缸套表面打磨除氧化层，然后置于用中频感应加热炉熔炼的铝合金熔体中热浸；

S9、将浸镀铝合金后的铸铁缸套取出，并固定在预热到350-500℃的金属型浇铸模具的型腔中，并用中频感应加热炉熔炼出新鲜的铝合金，倒入型腔中，完成整个浇铸过程，倒入的速度为500-900ml/min；

S10、冷却，开型取出铝合金发动机缸体复合材料，取样进行切割，打磨试样并观察金相结合界面。

进一步地，所述步骤S2中助镀剂的原料按照重量百分比如下：25-45％氯化锌、15.6-54.1％氟化钾、18-30％氯化钾、5-8％硝酸钠、3-10％亚硝酸钠、2-7％磷酸二氢亚铁、2-6％氯化钠、0.1-0.3％表面活性剂。

进一步地，所述表面活性剂采用CH3(CH2)11SO3Na。

进一步地，所述铸铁缸套浸入到配制好的助镀剂溶液的条件：温度为40-65℃，浸泡时长为10-30min。