发动机气缸耐磨涂层热喷涂制备技术的发展现状

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1、第2期陕西交通职业技术学院学报NO．22010矩JournaJ0fShaanxjColleae0fCommunication＆Tech201O发动机气缸耐磨涂层热喷涂制备技术的发展现状魏秋兰(陕西交通职业技术学院汽车工程系，陕西西安710018)摘要：在分析发动机的制备和存在的问题的基础上，结合目前车辆节能环保的需求，主要综述了热喷涂技术在发动机制备方面的发展现状及应用前景。关键词：发动机；热喷涂；涂层中图分类号：U464．231文献标识码：A文章编号：(2010)02-0029-02DevelopingStatusofThe

2、rmalSprayingTechniquesinFabricatingWear——resistantCoatingofEngineCylinderWEIQiu—lan(DepartmentofAutomobileEngineering，ShaanxiCollegeofCommunicationTechnology，Xihn710018，China)Abstract：Onthebaseofanalyzingthefabricationandproblemsofengine，togetherwiththerequestsforsa

3、v—ingenergyandprotectingenvironment，thedevelopingstatusandtheapplicationprospectsofthermalsprayingtech—niquesinenginefabricationaremainlysummarized．Keywords：engine；thermalspraying；coating汽车工业在高速发展的同时，伴随着日益严重轻量化方向发展，出现了越来越多的以亚共晶Al—的能源危机和环境污染问题。为此，对汽车的性Si合金为材料的轻质发动机。然

4、而亚共晶Al—Si能、燃料消耗和尾气排放提出了更高的要求。作为合金的耐磨损性能较差，从而造成发动机工作过程车辆的核心部件及动力输出装置，发动机在汽车使中气缸壁面容易磨损，以致活塞与气缸壁问密封不用性能、节能减耗和尾气排放的控制方面起着决定良而出现窜气现象，在排量不变的情况下为了保证性的作用。发动机气缸和活塞之间的相对运动是输出功率，这必然会导致燃油消耗量和尾气排放的在高温、高压、交变载荷和腐蚀的环境下进行的，所增加。以要求气缸内壁能够耐磨、耐腐蚀，并且要有一定对于铝合金气缸体，通常有以下几种方法解的强度和疲劳强度。决其易磨损的

5、问题J：(1)在铝合金缸体中镶人耐磨性能良好的灰铸铁气缸套；(2)在气缸套外部制1发动机的制备和存在的问题备过渡粘结层，然后镶人铝合金缸体；(3)在铝合最初车用发动机主要由铸铁制造而成，但是由金缸体中镶人耐磨性能较好的过共晶Al—si合金于铸铁发动机自身较重，使得燃料消耗和废气排放制备的气缸套；(4)在铝合金缸体内壁电镀Ni／SiC也较多。为了减少燃料消耗，发动机的设计正朝着复合涂层；(5)在气缸内壁热喷涂制备涂层。然收稿日期：2010-03-06作者简介：魏秋兰(1981一)，女，陕西交通职业技术学院汽车工程系讲师。29第2

6、期N0．22010年陕西交通职业技术学院学报2010而，灰铸铁气缸套与气缸体材料之间热膨胀系数表1制备气缸内壁涂层的三种喷涂工艺比较⋯的差异易于诱发发动机工作过程中气缸套的变形，导致燃油消耗量和尾气排放的增加。尽管可以在气缸套外壁制备过渡粘结层或采用过共晶Al—si合金制备的气缸套来减小气缸套的变形，但这无形中又会增加气缸套的制备成本。就采用电镀工艺在铝合金气缸体内壁上制备Ni基复合涂层而言，该工艺不但成本较高、镀液易造成环境污染，而且由于镀液中含有硫酸和甲酸，会对缸体产生腐蚀。2热喷涂技术在发动机缸体制造中的应用热喷涂技术由

7、于其涂层制备成本较低、效率高等原因，Et益受到业界的关注和重视2J。据报道，等离子喷涂气缸体保护涂层比铸铁缸套要节省燃油近4％J。目前，通常用于等离子喷涂制(Rota—APS为旋转等离子喷涂)备气缸内壁保护涂层的材料主要为低合金碳钢，、铸铁。和金属基复合材料(MMC)'13J。3结论及展望就材料而言，铸铁中含有一定量的固体润滑剂，例等离子喷涂是制备车辆发动机气缸保护涂层如低合金碳钢涂层中含有的FeO和Fe，0，灰铸铁的一种有效方法。根据不同的发动机需求，不同的中的石墨片，这些固体润滑剂本身具有减磨和储涂层能够应用于实际生产中，

8、该技术在车辆节能和油的功能，必然会降低活塞与气缸体内壁的摩擦环保方面有着积极地意义。欧洲和日本的实践已系数和磨损。经证明热喷涂在汽车发动机气缸内壁涂层制备方不同的热喷涂工艺已经用来制备发动机气缸面具有巨大潜力，而且等离子喷涂气缸内壁涂层相内壁涂层。表l给出了在Al—Si铸造合