一种活塞环及其表面松孔镀锡工艺制造技术

一种活塞环及其表面松孔镀锡工艺。其技术方案是：在活塞环本体的表面有一镀铬层，镀铬层的外表面有松孔网纹，松孔网纹的外表面有镀锡层。本发明专利技术包括镀前工序、刻蚀工序、镀铬工序、水洗工序、除氢工序、松孔工序、水洗烘干工序、镀锡处理工序。本发明专利技术利用活塞环表面的网纹槽贮存润滑油，大大降低了活塞环与缸套的摩擦系数，改善了着油性，提高了活塞环与缸套的使用寿命，较之现有技术提高了活塞环与气缸套的使用寿命达三千小时以上，提高内燃机功率３０％以上，省油高达２５％，可减少内燃机的排气／烟量，减小大气污染的环保要求；解决了磨合期活塞环的机械磨损，获得了更加完好的使用性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种内燃机活塞环。本专利技术还涉及活塞环表面两种不同金属表面上的 松孔镀锡的工艺
技术介绍
活塞环是内燃机关键零件之一，活塞环工作特性的好坏直接影响发动机的性能， 它的的主要功能是密封，导热、均勻分布润滑油及支撑活塞。活塞环随同活塞在气缸里做往 复运动，是发动机中工作条件最恶劣的部件之一，且寿命最短。特点是，工作温度高并在很 高的机械负载下高速滑动，遭受强烈磨损。提高活塞环的性能是关系发动机工作性能的关 键，在活塞环的工作表面上镀硬铬，虽然可 以提高表面硬度及耐磨性，但活塞环在缸套中导 热慢，布油不均勻的缺点是亟待解决的技术课题。目前国内外的内燃机活塞环表面处理镀硬铬后不再进行其他的表面处理方式、活 塞环镀硬铬可以提高其表面硬度和耐磨性，但情况并不理想，活塞环外圆面松孔镀铬后再 镀锡，所镀的锡层能大大降低活塞环与缸套的摩擦系数，提高摩擦付的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种耐磨损、布油均勻、提高导热性能、明显改善产品使用性 能，又能减低能耗，提高环保效能的活塞环。本专利技术目的还在于提供上述活塞环的表面松孔镀锡工艺，该工艺合理便于操作， 既能明显改善产品使用性能，又能减低能耗，提高环保效能。本专利技术的技术方案是在活塞环本体的表面有一镀铬层，镀铬层的外表面有松孔 网纹，松孔网纹的外表面有镀锡层。上述活塞环的表面松孔镀铬工艺包括镀前工序用抱圆瓦将活塞环抱圆，用芯 轴加以压紧，用封口胶封口，抛光外圆面以保证有良好的表面粗糙度，在入电镀槽前用喷砂 机喷砂处理，然后置入60°C 70°C的清水中洗涤；刻蚀工序将上述活塞环置入刻蚀槽液 中刻蚀；刻蚀槽液配方铬酐Cr03180 200g/L ；硫酸H2SO41. 8 2. 2g/L ；三价铬Cr3+3 4. 5g/L,电流密度32A/dm2温度58 62°C时间20 40s镀铬工序将来自刻蚀工序的活塞环置入镀硬铬槽液中镀铬；镀硬铬槽液成份及工艺规范铬酐CrO3200 220g/L硫酸H2SO42. 2 2. 7g/L三价铬Cr3+3 4. 5g/L酸比(Cr03/S042)100/1. 2温度58 60°C电流密度40 55A/dm2时间2. 4 6. Oh水洗工序将镀硬铬后的活塞环置入60 70°C的清水中洗涤；除氢工序将洗涤干净后的活塞环放入烘箱内除氢；温度200 220 °C 时间3 4h松孔工序将上述工序后的活塞环置入松孔槽液中进行松孔；松孔槽液成份及工艺规范氢氧化钠NaOH30 50g/L碳酸钠Na2CO320 30g/L磷酸钠Na3P045 10g/L电流密度20 30A/dm2PH 值12 13. 5时间2 3min喷砂工序松孔后的活塞环进行喷砂处理；工件转速36rpm喷砂口移动速度0.28m/min砂粒目数220 280目喷砂初速280 320m/s设备外圆喷砂机工件转速36rpm喷砂口移动速度0.28m/min砂粒目数220 320目喷砂初速280 320m/s喷砂时间2 3min电解除油工序将喷砂处理后的活塞环进行电解除油，电解除油槽液的配方为氢氧化钠NaOH35 55g/L碳酸钠Na2CO312 18g/L磷酸钠Na3P045 10g/L0P-10 乳化剂2 4g/L除油温度50 60°C除油时间2 3min水洗工序电解除油后的活塞环置入清水中洗涤；盐酸洗工序洗涤后的活塞环置入盐酸洗槽液中进行盐酸洗32% 盐酸按 I(HCl) 2 (H2O)常温盐洗1 3min水洗工序盐酸洗后的活塞环再次置入清水中洗涤；硫酸洗工序将来自上工序的活塞环置入硫酸洗槽液中，洗涤，5 % H2SO4 硫酸洗 1 3min ；水洗工序硫酸洗后的活塞环再次置入清水中洗涤；镀锡处理工序然后进行镀锡处理，镀锡处理的槽液配方及工艺规范硫酸亚锡150 180g/L硫酸50 85g/LSS-820 光亮剂15mg/LSS82 光亮剂2mg/L阴极电流密度5 8A/dm2镀锡时间15 25min。工艺原理流程镀前处理一镀铬一水洗一除氢一机械加工一松孔一喷砂一电解除 油一流动水洗一盐酸洗一流动水洗一硫酸洗一流动水洗一镀锡一流动水洗一热风吹干。实施本专利技术方法的设备包括抱圆机、尼龙抛光机、运输机或起吊设备、喷砂机、旋 转镀铬设备、旋转镀锡设备、烘箱以及相关的辅助设备。实施本专利技术的设备需要均为常规电 镀设备。本专利技术利用活塞环表面的镀锡层，大大降低了活塞环与缸套的摩擦系数，改善了 着油性，解决活塞环初期磨合，提高活塞环使用寿命。本专利技术与现有技术相比，具有如下积极效果1.能经济、方便的改善活塞在缸套内的工作环境和产品使用性能，降低活塞环与 缸套的摩擦系数，耐磨损，提高活塞环的使用寿命。2.布油均勻。利用活塞环表面铬层网纹槽，贮存润滑油，在活塞环的反复运动中能 更均勻的分布润滑油。3.能大大降低能耗，并能达到环保要求。4.提高导热性能，降低摩擦付的温度。本专利技术为了解决活塞环的初期磨合性能和密封性能，在松孔镀铬的基础上，在活 塞环的活塞环的松孔网纹上施加镀锡层，解决了磨合期活塞环的机械磨损，以获得更加完 好的使用性能。本专利技术较之现有技术提高了活塞环与气缸套的使用寿命达45%以上，提高 内燃机功率30%以上，省油高达25%，可减少内燃机的排气/烟量，减小大气污染的环保要 求。附图说明附图为本专利技术的结构示意图。 具体实施例方式附图中，在活塞环1本体的表面有一镀铬层2，镀铬层2的外表面有松孔网纹3，松 孔网纹3的外表面有镀锡层4。镀铬层的厚度为0. 014 0. 016mm，镀锡层深度0. 002 0. 006mm。实施例1取若干活塞环用抱圆瓦将活塞环抱圆，用芯轴加以压紧，确保活塞环的两个端面是紧紧贴合的，用封口胶封口抛光外圆面以保证有良好的表面粗糙度，在入电镀槽前用喷 砂机喷砂处理。然后置入60°C的清水中洗涤。最后置入下列配方的镀铬槽液中进行镀铬铬酐CrO3 :200g/L ；硫酸 H2SO4 2. 2g/L ；三价铬(Cr3+) 3. Og/L ；酸比(Cr03/S042—) 100/1. 2 ；电流密度:40A/dm2 ；槽液温度:58°C ；受镀时间2. 4h。从镀铬槽液中取出活塞环，放60°C的水中清洗，清洗干净后放入设备200°C烘箱 中除氢，除氢时间为3h。然后将活塞环返回机加工车间进行径向厚度以及桶面度等加工，确 保到这一步的活塞环能够满足产品图的尺寸要求。将加工到位的活塞环进行松孔处理，松孔处理槽液配方为氢氧化钠(NaOH) 30g/L ；碳酸钠(Na2CO3) :20g/L ；磷酸钠(Na3PCM) :5g/L ；PH值为12 ；松孔时间为:2min。松 孔后的活塞环进行喷砂处理，喷砂口移动速度为0. 28m/min，砂粒目数为320，砂粒初速为 280m/s，喷砂时间为2min。将喷砂处理后的活塞环进行电解除油，电解除油槽液的配方为氢氧化钠 (NaOH) :35g/L ；碳酸钠(Na2CO3) :20g/L ；磷酸钠(Na3PCM) :5g/L ；OP-IO 乳化剂2. Og/L ；除 油时间2min。将电解除油后的活塞环置入60°C的清水中洗涤。随即置入常温的32%盐酸 按I(HCl) 2 (H2O)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞环，其特征在于：在活塞环本体的表面有一镀铬层，镀铬层的外表面有松孔网纹，松孔网纹的外表面有镀锡层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志伦，叶德明，李垂辉，纪冬青，
申请(专利权)人：襄樊新立恒星活塞环有限责任公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]