技术特征：
1.涡轮增压汽车用活塞铝锭，包括从上到下依次设置的活塞顶盖（1）、活塞顶部（2）、活塞头部（3）和活塞裙部（4），活塞顶盖（1）适配安装于活塞顶部（2）的内腔顶部，活塞顶部（2）与活塞头部（3）、活塞裙部（4）的内部形成有裙部腔室，其特征在于，所述活塞裙部（4）的外壁贯穿设有轴心与裙部腔室中轴线垂直的销孔（41），活塞头部（3）的外围设有若干个环槽（31），最底部的环槽（31）外围紧固有刮油环（5）；该涡轮增压汽车用活塞铝锭，以铝合金锭为原料经熔炼、细化变质处理、除渣除气、金属型重力浇注、车加工、热处理装配、隔热自愈合处理得到。2.根据权利要求1所述的涡轮增压汽车用活塞铝锭，其特征在于，所述铝合金锭由以下质量百分比的元素组成：si 11.5~12.6%、cu 0.8~1.5%、ni 1.2~1.8%、fe 0.2~0.5%、ti 0.08~0.12%、v 0.05~0.09%、zr 0.13~0.18%、mn 0.12~0.18%、mg 0.7~1.3%、zn 0.05~0.12%、ce 0.03~0.07%、pr 0.05~0.09%、p≤0.06%、pb≤0.01%、sn≤0.02%、na≤0.002%、ca≤0.006%，余量为al。3.涡轮增压汽车用活塞铝锭的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、熔炼：将铝合金锭加入熔炼炉内，升温至610~630℃，加入铝合金锭重量0.32%的低温除渣剂，保温搅拌吸附杂质得到铝合金熔液；s2、细化变质处理：将合金熔液升温至790~810℃，加入其重量0.15%的复合变质剂进行细化变质处理，保温搅拌30~50min得到细化处理熔液；s3、除渣除气：将细化处理熔液转运至保温炉内，加入其重量0.16%的高温除渣剂，搅拌除渣除气处理15~20min，静置5~10min得到除渣除气熔液；s4、金属型重力浇注：将除渣除气熔液采用金属型重力浇注得到与活塞顶盖尺寸适配的顶盖毛坯，得到与活塞顶部、活塞头部和活塞裙部尺寸适配的活塞毛坯，得到与刮油环尺寸适配的油环毛坯；s5、车加工：将顶盖毛坯、活塞毛坯和油环毛坯按照活塞铝锭成品尺寸，经过两次粗车、一次精车的加工方式得到顶盖胚体、活塞胚体和油环胚体；s6、热处理装配：将顶盖胚体、活塞胚体和油环胚体在350~370℃下热处理3~5小时，再于150~170℃下时效处理8~12小时，得到活塞顶盖、活塞成品和油环成品；将活塞顶盖紧固于活塞顶部的内腔，油环成品紧固于活塞成品最底部的环槽外围，得到活塞铝锭半成品；s7、隔热自愈合处理：在活塞铝锭半成品的活塞顶盖上表面以及裙部腔室的内腔喷涂形成隔热自愈合涂层，干燥成型得到活塞铝锭成品。4.根据权利要求3所述的涡轮增压汽车用活塞铝锭的加工工艺，其特征在于，喷涂形成隔热自愈合涂层的具体过程如下：步骤一，按照重量份，将1~3份聚乙烯醇粘结剂、0.1~0.3份润湿分散剂ht-750、0.2~0.5份聚丙烯酰胺、12~20份氮化铝和3~8份氧化钇混合均匀后，加入20~40份蒸馏水，搅拌得到混合浆料；混合浆料置于球磨机中研磨粉碎4~6小时，再送入离心喷雾造粒机进行喷雾造粒，过筛得到粒径30~50μm的球形颗粒，320℃下烘烤2小时得到自愈合中间层料；其中，离心喷雾造粒机的进气口温度为160℃，出气口温度为30℃，离心喷头的转速为3500rpm；步骤二，将活塞铝锭半成品预热至320~350℃，采用等离子喷涂在活塞顶盖上表面以及裙部腔室的内腔喷涂nial粉末形成粘结层，然后喷涂自愈合中间层料形成自愈合中间层，最后喷涂aln粉末和si3n4粉末按照质量比2:1混合而成的混合物形成隔热表层，粘结层、自
愈合中间层和隔热表层形成隔热自愈合涂层。5.根据权利要求4所述的涡轮增压汽车用活塞铝锭的加工工艺，其特征在于，所述等离子喷涂的工作气体为氢气，工作气体的流量为30~50l/min，喷涂距离为60~80mm。6.根据权利要求3所述的涡轮增压汽车用活塞铝锭的加工工艺，其特征在于，所述复合变质剂由以下重量份的成分混合得到：3~5份al-ti-b中间合金、2~4份al-sr中间合金、2~6份al-pt-ho中间合金和6~15份al-p中间合金。7.根据权利要求3所述的涡轮增压汽车用活塞铝锭的加工工艺，其特征在于，所述低温除渣剂由以下重量份的成分混合得到：6.5份sio2、2份al2o3和0.4份al-p中间合金；所述高温除渣剂由以下重量份的成分混合得到：10份nacl、8份kcl、6份tif3和15份kbf4。
技术总结
本发明公开涡轮增压汽车用活塞铝锭及其加工工艺，涉及汽车内燃机配件技术领域。本发明用于解决原料成分及工艺流程需要改进以提升活塞铝锭产品的耐热稳定性、耐腐蚀性，同时提升裙部腔室和活塞顶盖的自愈合性能、抗冲击性能的技术问题；通过元素成分改进配合细化变质处理和除渣除气去除熔液中的不稳定杂质，使得合金组织均匀，晶粒细化，晶界强化；隔热自愈合处理提高活塞铝锭的隔热能力和抗冲击能力，活塞铝锭产品最终呈现优良的耐热稳定性、耐腐蚀性和力学性能，隔热自愈合处理后在活塞顶盖上表面以及裙部腔室的内腔形成隔热自愈合涂层，呈现良好的自愈合性能和抗冲击性能。呈现良好的自愈合性能和抗冲击性能。呈现良好的自愈合性能和抗冲击性能。
技术研发人员：黄振华 孙瑜良 鞠海超
受保护的技术使用者：文登皇利压铸化工材料有限公司
技术研发日：2022.12.16
技术公布日：2023/1/23