基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞及其加工方法。鋼活塞包括活塞本體和環(huán)形密封板，活塞本體于活塞頭部設(shè)有內(nèi)冷卻油道和燃燒室，內(nèi)冷卻油道上端設(shè)有環(huán)狀開(kāi)口，環(huán)狀開(kāi)口位于活塞頭部的頂端，環(huán)形密封板嵌入環(huán)狀開(kāi)口并通過(guò)激光焊接連接固定，對(duì)內(nèi)冷卻油道上端密封。方法包括以下步驟：S1：零件加工；S2：激光焊接組裝：包括預(yù)熱環(huán)形密封板和環(huán)狀開(kāi)口；使環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口冷卻至常溫時(shí)形成過(guò)盈配合；對(duì)活塞頭部和環(huán)形密封板進(jìn)行焊前整體預(yù)熱；對(duì)環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口的內(nèi)外圈接口進(jìn)行激光焊接；焊后緩冷；S3：熱處理；S4：后加工。具有加工方便、能有效提升活塞冷卻性能、延長(zhǎng)使用壽命、減輕活塞重量、提高工作性能的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鋼活塞及其加工工藝，尤其涉及基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車用柴油機(jī)的排放升級(jí)，活塞是關(guān)鍵零部件，鋼結(jié)構(gòu)活塞替代鋁結(jié)構(gòu)活塞，是車用柴油機(jī)滿足歐IV、歐V、歐VI達(dá)標(biāo)排放的重要手段之一。近年來(lái)全鋼結(jié)構(gòu)活塞在車用柴油機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，全鋼活塞鍛造成形，但全鋼活塞的內(nèi)冷卻油腔加工工藝性較差，加工難度大，效率低、成本高。圍繞內(nèi)冷卻油腔的成型，國(guó)內(nèi)外有多種解決方案，如公開(kāi)號(hào)為CN1813125A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的制造內(nèi)燃機(jī)整體式活塞的方法；公開(kāi)號(hào)為CN101903632A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的用于在內(nèi)燃機(jī)用活塞上固定環(huán)形件的方法；公開(kāi)號(hào)為CN101466938A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的內(nèi)燃機(jī)活塞及其制造方法(活塞頂方向摩擦焊接方法成型內(nèi)冷卻油腔)。
[0003]整體鋼活塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是內(nèi)冷卻油腔的加工難度大，時(shí)間長(zhǎng)，成本高。目前最有效的內(nèi)冷卻油腔成型方法是:活塞頂方向摩擦焊接方法成型內(nèi)冷卻油腔，此方法較好的解決了內(nèi)冷卻油道加工和內(nèi)冷卻油腔成型的問(wèn)題，成本較低。但是也存在以下不足:一是摩擦焊接飛邊在內(nèi)冷卻油道中的殘留較大，影響了冷卻效果，也會(huì)增加活塞頭部的重量，影響活塞性能；二是受摩擦焊接軸向控制公差的局限(軸向公差±0.25mm)，內(nèi)冷卻油腔的有效高度尺寸公差較大，影響了活塞頭部軸向尺寸的控制；三是開(kāi)口式梯形焊接面存在著工藝缺陷，在摩擦焊接頂鍛階段，頂鍛力加載受開(kāi)口式梯形焊接面限制，過(guò)大的加載將導(dǎo)致焊接面變形，若頂鍛力加載不足，則導(dǎo)致焊縫固相連接后形成的焊接接頭質(zhì)量不可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加工方便、能有效提升活塞冷卻性能、延長(zhǎng)活塞使用壽命、減輕活塞重量、提高活塞工作性能的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞及其加工方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，包括活塞本體和環(huán)形密封板，所述活塞本體于活塞頭部設(shè)有內(nèi)冷卻油道和燃燒室，所述內(nèi)冷卻油道上端設(shè)有環(huán)狀開(kāi)口，所述環(huán)狀開(kāi)口位于活塞頭部的頂端，所述環(huán)形密封板嵌入所述環(huán)狀開(kāi)口并通過(guò)激光焊接連接固定，對(duì)內(nèi)冷卻油道上端密封。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述內(nèi)冷卻油道與環(huán)狀開(kāi)口相接的一端設(shè)有用于促進(jìn)構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺(tái)階。
[0007]所述內(nèi)冷卻油道與環(huán)狀開(kāi)口相接的一端設(shè)有兩級(jí)階梯狀臺(tái)階，靠近所述內(nèi)冷卻油道的臺(tái)階為對(duì)環(huán)形密封板支撐的承載臺(tái)階，遠(yuǎn)離所述內(nèi)冷卻油道的臺(tái)階為用于促進(jìn)構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺(tái)階。
[0008]所述活塞頭部還設(shè)有與內(nèi)冷卻油道相通的進(jìn)油管和出油管。
[0009]所述進(jìn)油管和出油管均與內(nèi)冷卻油道連通，所述出油管延伸至內(nèi)冷卻油道內(nèi)，且出油管的管口高于內(nèi)冷卻油道底部。
[0010]所述內(nèi)冷卻油道環(huán)繞燃燒室設(shè)置。
[0011]—種激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法，包括以下步驟:
S1:零件加工:包括鍛造活塞本體和加工環(huán)形密封板，在活塞本體的活塞頭部加工內(nèi)冷卻油道、燃燒室和環(huán)狀開(kāi)口 ；
52:激光焊接組裝:包括以下分步驟:
521:預(yù)熱環(huán)狀開(kāi)口外圈和環(huán)形密封板；
522:將環(huán)形密封板壓入環(huán)狀開(kāi)口，使環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口冷卻至常溫時(shí)形成過(guò)盈配合；
523:對(duì)活塞頭部和環(huán)形密封板進(jìn)行焊前整體預(yù)熱；
524:對(duì)環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口的內(nèi)外圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接；
525:焊后緩冷，并進(jìn)入步驟S3 ；
53:熱處理:消除焊接應(yīng)力，達(dá)到活塞機(jī)械性能要求；
54:后加工:完成機(jī)械精加工和表面處理。
[0012]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
在步驟SI中加工環(huán)狀開(kāi)口時(shí)，于內(nèi)冷卻油道與環(huán)狀開(kāi)口相接的一端加工輔助臺(tái)階；在步驟S22中將環(huán)形密封板壓入環(huán)狀開(kāi)口時(shí)，使環(huán)形密封板與輔助臺(tái)階抵接；在步驟S24中利用輔助臺(tái)階阻擋焊接金屬熔液和金屬氣體，構(gòu)成激光焊接熔池。
[0013]在步驟S21中，環(huán)狀開(kāi)口外圈的預(yù)熱溫度高于環(huán)形密封板的預(yù)熱溫度；在步驟S22中將環(huán)形密封板壓入環(huán)狀開(kāi)口時(shí)，使環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口的內(nèi)外圈焊接對(duì)接接頭均形成過(guò)盈配合。
[0014]在步驟S24中，先對(duì)環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口的內(nèi)圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接，再對(duì)環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口的外圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接，且內(nèi)、外圈的焊接進(jìn)給方向相反。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，在內(nèi)冷卻油道上端設(shè)有環(huán)狀開(kāi)口，且環(huán)狀開(kāi)口位于活塞頭部的頂端，將環(huán)形密封板嵌入環(huán)狀開(kāi)口并通過(guò)激光焊接連接固定，對(duì)內(nèi)冷卻油道上端密封，在激光焊接環(huán)形密封板前可對(duì)內(nèi)冷卻油道獨(dú)立加工，工藝簡(jiǎn)單、加工方便，便于形成大容積的內(nèi)冷卻油道，克服了整體式鋼活塞內(nèi)冷卻油道加工難度大、加工時(shí)間長(zhǎng)、加工成本高的缺陷；同時(shí)，內(nèi)冷卻油道和環(huán)形密封板均可通過(guò)機(jī)械精加工來(lái)保證油腔精度，并且，通過(guò)激光焊接形成內(nèi)冷卻油道不會(huì)在內(nèi)冷卻油道內(nèi)留下焊渣、飛邊等影響冷卻效果的異物，更容易得到精確、整潔的內(nèi)冷卻油道，能有效提升活塞冷卻性能，延長(zhǎng)活塞使用壽命，減輕活塞重量，提高活塞工作性能。
[0016]本發(fā)明的激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法，對(duì)環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口的內(nèi)外圈焊接對(duì)接接頭采用精準(zhǔn)的激光焊接，保證了內(nèi)冷卻油道的精度，在內(nèi)冷卻油道內(nèi)無(wú)焊渣、飛邊殘留，大大提高了鋼活塞的加工質(zhì)量；在激光焊接組裝過(guò)程中環(huán)形密封板與環(huán)狀開(kāi)口過(guò)盈配合，形成過(guò)盈自?shī)A和無(wú)錯(cuò)邊緊密對(duì)接，無(wú)需激光焊接夾具，激光焊接工藝得到簡(jiǎn)化，并且焊接對(duì)接接頭錯(cuò)邊量值及接頭間隙值趨于零，使焊縫質(zhì)量和焊接穩(wěn)定性得到充分保證。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明第一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實(shí)施例主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明第二種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實(shí)施例主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法的流程圖。
[0020]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
1、活塞本體；10、活塞頭部；11、內(nèi)冷卻油道；111、頂端；12、燃燒室；13、環(huán)狀開(kāi)口 ；14、輔助臺(tái)階；15、進(jìn)油管；16、出油管；17、承載臺(tái)階；2、環(huán)形密封板。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1示出了本發(fā)明的第一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實(shí)施例，該鋼活塞包括活塞本體I和環(huán)形密封板2，活塞本體I于活塞頭部10設(shè)有內(nèi)冷卻油道11和燃燒室12，內(nèi)冷卻油道11環(huán)繞燃燒室12設(shè)置，內(nèi)冷卻油道11上端設(shè)有環(huán)狀開(kāi)口 13，環(huán)狀開(kāi)口13位于活塞頭部10的頂端111，環(huán)形密封板2嵌入環(huán)狀開(kāi)口 13并通過(guò)激光焊接連接固定，對(duì)內(nèi)冷卻油道11上端密封，在激光焊接環(huán)形密封板2前可對(duì)內(nèi)冷卻油道11獨(dú)立加工，工藝簡(jiǎn)單、加工方便，便于形成大容積的內(nèi)冷卻油道11，克服了整體式鋼活塞內(nèi)冷卻油道11加工難度大、加工時(shí)間長(zhǎng)、加工成本高的缺陷；同時(shí)，內(nèi)冷卻油道11和環(huán)形密封板2均可通過(guò)機(jī)械精加工來(lái)保證油腔精度，并且，通過(guò)激光焊接形成內(nèi)冷卻油道11不會(huì)在內(nèi)冷卻油道11內(nèi)留下焊渣、飛邊等影響冷卻效果的異物，更容易得到精確、整潔的內(nèi)冷卻油道11，能有效提升活塞冷卻性能，延長(zhǎng)活塞使用壽命，減輕活塞重量，提高活塞工作性能。
[0022]本實(shí)施例中，內(nèi)冷卻油道11與環(huán)狀開(kāi)口 13相接的一端設(shè)有用于促進(jìn)構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺(tái)階14，該輔助臺(tái)階14可在激光焊接過(guò)程中阻擋焊接熔液及金屬氣體的流動(dòng)，形成穩(wěn)定的激光焊接恪池，保證激光焊接質(zhì)量。
[0023]本實(shí)施例中，活塞頭部10還設(shè)有與內(nèi)冷卻油道11相通的進(jìn)油管15和出油管16，進(jìn)油管15和出油管16均與內(nèi)冷卻油道11連通，出油管16延伸至內(nèi)冷卻油道11內(nèi)，且出油管16的管口高于內(nèi)冷卻油道11底部，用于保持內(nèi)冷卻油道11內(nèi)的冷卻液面高度，滿足內(nèi)冷卻油道11的冷卻液填充率，達(dá)到活塞內(nèi)冷卻油道11振蕩冷卻的工藝要求，利于冷卻液在內(nèi)冷卻油道11內(nèi)的留存、流動(dòng)和振蕩冷卻，提升冷卻效果。
[0024]本實(shí)施例在環(huán)形密封板下端面設(shè)有與內(nèi)冷卻油道11相配合的凸臺(tái)，在環(huán)形密封板2嵌入環(huán)狀開(kāi)口 13時(shí)通過(guò)該凸臺(tái)對(duì)環(huán)形密封板2導(dǎo)向。
[0025]圖2示出了本發(fā)明的第二種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞實(shí)施例，本實(shí)施例與第一種實(shí)施例基本相同，區(qū)別僅在于:內(nèi)冷卻油道11與環(huán)狀開(kāi)口 13相接的一端設(shè)有兩級(jí)階梯狀臺(tái)階，靠近內(nèi)冷卻油道11的臺(tái)階為對(duì)環(huán)形密封板2支撐的承載臺(tái)階17，遠(yuǎn)離內(nèi)冷卻油道11的臺(tái)階為用于促進(jìn)構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺(tái)階14。承載臺(tái)階17主要用于承載環(huán)形密封板2受到的氣缸壓力，減少焊縫受力。
[0026]圖3示出了本發(fā)明的激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法實(shí)施例的流程，本實(shí)施例以制造第一種實(shí)施例的鋼活塞為基礎(chǔ)對(duì)鋼活塞加工方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，其包括以下步驟:
51:零件加工:包括鍛造活塞本體I和加工環(huán)形密封板2，在活塞本體I的活塞頭部10加工內(nèi)冷卻油道11、燃燒室12和環(huán)狀開(kāi)口 13，完成加工后對(duì)環(huán)形密封板2和內(nèi)冷卻油道11及環(huán)狀開(kāi)口 13進(jìn)行清潔；
52:激光焊接組裝:包括以下分步驟:
521:預(yù)熱環(huán)狀開(kāi)口 13外圈和環(huán)形密封板2，環(huán)狀開(kāi)口 13外圈的預(yù)熱溫度高于環(huán)形密封板2的預(yù)熱溫度；
522:將環(huán)形密封板2壓入環(huán)狀開(kāi)口 13，使環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13冷卻至常溫時(shí)形成過(guò)盈配合；
523:對(duì)活塞頭部10和環(huán)形密封板2進(jìn)行焊前整體預(yù)熱；
524:對(duì)環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13的內(nèi)外圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接；
525:焊后緩冷，并進(jìn)入步驟S3 ；
53:熱處理:消除焊接應(yīng)力，達(dá)到活塞機(jī)械性能要求；
54:后加工:完成機(jī)械精加工和表面處理。
[0027]S23:對(duì)活塞頭部10和環(huán)形密封板2進(jìn)行焊前整體預(yù)熱；
524:對(duì)環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13的內(nèi)外圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接；
525:焊后緩冷，并進(jìn)入步驟S3 ；
53:熱處理:消除焊接應(yīng)力，達(dá)到活塞機(jī)械性能要求；
54:后加工:完成機(jī)械精加工和表面處理。
[0028]本發(fā)明的激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法，對(duì)環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13的內(nèi)外圈接口采用精準(zhǔn)的激光焊接，保證了內(nèi)冷卻油道11的精度，在內(nèi)冷卻油道11內(nèi)無(wú)焊渣、飛邊殘留，大大提高了鋼活塞的加工質(zhì)量；在激光焊接組裝過(guò)程中環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13過(guò)盈配合，形成過(guò)盈自?shī)A和無(wú)錯(cuò)邊緊密對(duì)接，無(wú)需激光焊接夾具，激光焊接工藝得到簡(jiǎn)化，并且接頭錯(cuò)邊量值及接頭間隙值趨于零，使焊縫質(zhì)量和焊接穩(wěn)定性得到充分保證。
[0029]本實(shí)施例中，在步驟SI中加工環(huán)狀開(kāi)口 13時(shí)，于內(nèi)冷卻油道11與環(huán)狀開(kāi)口 13相接的一端加工輔助臺(tái)階14 ;在步驟S22中將環(huán)形密封板2壓入環(huán)狀開(kāi)口 13時(shí)，使環(huán)形密封板2與輔助臺(tái)階14抵接；在步驟S24中利用輔助臺(tái)階14阻擋焊接金屬熔液和金屬氣體的流動(dòng)，易于構(gòu)成激光焊接熔池，從而進(jìn)一步提高激光焊接質(zhì)量。
[0030]本實(shí)施例中，在步驟S22中將環(huán)形密封板2壓入環(huán)狀開(kāi)口 13時(shí)，使環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13的內(nèi)外圈接口均形成過(guò)盈配合，且過(guò)盈量為δ，0< δ <0.01;在步驟S24中，先對(duì)環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13的內(nèi)圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接，再對(duì)環(huán)形密封板2與環(huán)狀開(kāi)口 13的外圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接，且內(nèi)、外圈的焊接進(jìn)給方向相反，這種焊接方式具有一定的誤差均化效應(yīng)，可最大限度的減少焊接熱導(dǎo)致的工件變形；在焊接時(shí)，便于控制激光光斑與接口縫隙嚴(yán)格對(duì)中，進(jìn)一步確保焊接質(zhì)量。
[0031]本實(shí)施例進(jìn)一步在活塞本體I的活塞頭部10鉚接了進(jìn)油管15和出油管16，進(jìn)油管15和出油管16分別連通至內(nèi)冷卻油道11，且出油管16的管口高于內(nèi)冷卻油道11底部，用于保持內(nèi)冷卻油道11內(nèi)的冷卻液面高度；在加工環(huán)狀開(kāi)口 13和輔助臺(tái)階14時(shí)，在環(huán)狀開(kāi)口 13與輔助臺(tái)階14的相交部加工過(guò)渡圓角，該處過(guò)渡圓角小于環(huán)形密封板2外側(cè)下邊緣的圓角；環(huán)形密封板2由優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管切片成型，加工方便、成本低，在其它實(shí)施例中也可采用鍛造成型；加工加工環(huán)狀開(kāi)口 13和環(huán)形密封板2的內(nèi)外圈時(shí)，應(yīng)保證加工精度，使環(huán)形密封板2壓入環(huán)狀開(kāi)口 13后滿足過(guò)盈配合要求。
[0032]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，包括活塞本體(I)和環(huán)形密封板(2)，所述活塞本體(I)于活塞頭部(10)設(shè)有內(nèi)冷卻油道(11)和燃燒室(12)，其特征在于:所述內(nèi)冷卻油道(11)上端設(shè)有環(huán)狀開(kāi)口( 13 )，所述環(huán)狀開(kāi)口( 13 )位于活塞頭部(10 )的頂端(111)，所述環(huán)形密封板(2 )嵌入所述環(huán)狀開(kāi)口( 13 )并通過(guò)激光焊接連接固定，對(duì)內(nèi)冷卻油道(11)上端密封。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，其特征在于:所述內(nèi)冷卻油道(11)與環(huán)狀開(kāi)口(13)相接的一端設(shè)有用于促進(jìn)構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺(tái)階(14)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，其特征在于:所述內(nèi)冷卻油道(11)與環(huán)狀開(kāi)口(13)相接的一端設(shè)有兩級(jí)階梯狀臺(tái)階，靠近所述內(nèi)冷卻油道(11)的臺(tái)階為對(duì)環(huán)形密封板(2)支撐的承載臺(tái)階(17)，遠(yuǎn)離所述內(nèi)冷卻油道(11)的臺(tái)階為用于促進(jìn)構(gòu)成激光焊接熔池的輔助臺(tái)階(14 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，其特征在于:所述活塞頭部(10)還設(shè)有與內(nèi)冷卻油道(11)相通的進(jìn)油管(15)和出油管(16)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，其特征在于:所述進(jìn)油管(15)和出油管(16)均與內(nèi)冷卻油道(11)連通，所述出油管(16)延伸至內(nèi)冷卻油道(11)內(nèi)，且出油管(16)的管口高于內(nèi)冷卻油道(11)底部。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞，其特征在于:所述內(nèi)冷卻油道(11)環(huán)繞燃燒室(12)設(shè)置。7.一種激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:零件加工:包括鍛造活塞本體(I)和加工環(huán)形密封板(2)，在活塞本體(I)的活塞頭部(10)加工內(nèi)冷卻油道(11)、燃燒室(12)和環(huán)狀開(kāi)口(13); 52:激光焊接組裝:包括以下分步驟: 521:預(yù)熱環(huán)狀開(kāi)口(13)外圈和環(huán)形密封板(2); 522:將環(huán)形密封板(2)壓入環(huán)狀開(kāi)口( 13)，使環(huán)形密封板(2)與環(huán)狀開(kāi)口( 13)冷卻至常溫時(shí)形成過(guò)盈配合； 523:對(duì)活塞頭部(10)和環(huán)形密封板(2)進(jìn)行焊前整體預(yù)熱； 524:對(duì)環(huán)形密封板(2)與環(huán)狀開(kāi)口(13)的內(nèi)外圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接； 525:焊后緩冷，并進(jìn)入步驟S3 ； 53:熱處理:消除焊接應(yīng)力，達(dá)到活塞機(jī)械性能要求； 54:后加工:完成機(jī)械精加工和表面處理。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法，其特征在于:在步驟SI中加工環(huán)狀開(kāi)口( 13)時(shí)，于內(nèi)冷卻油道(11)與環(huán)狀開(kāi)口( 13)相接的一端加工輔助臺(tái)階(14);在步驟S22中將環(huán)形密封板(2)壓入環(huán)狀開(kāi)口(13)時(shí)，使環(huán)形密封板(2)與輔助臺(tái)階(14)抵接；在步驟S24中利用輔助臺(tái)階(14)阻擋焊接金屬恪液和金屬氣體，構(gòu)成激光焊接熔池。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法，其特征在于:在步驟S21中，環(huán)狀開(kāi)口(13)外圈的預(yù)熱溫度高于環(huán)形密封板(2)的預(yù)熱溫度；在步驟S22中將環(huán)形密封板(2)壓入環(huán)狀開(kāi)口(13)時(shí)，使環(huán)形密封板(2)與環(huán)狀開(kāi)口(13)的內(nèi)外圈焊接對(duì)接接頭均形成過(guò)盈配合。10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的激光焊接成型內(nèi)冷卻油道的鋼活塞加工方法，其特征在于:在步驟S24中，先對(duì)環(huán)形密封板(2)與環(huán)狀開(kāi)口(13)的內(nèi)圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接，再對(duì)環(huán)形密封板(2)與環(huán)狀開(kāi)口( 13)的外圈焊接對(duì)接接頭進(jìn)行激光焊接，且內(nèi)、外圈的焊接進(jìn)給方向相反。
【文檔編號(hào)】B23K26/21GK105986922SQ201510040273
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日
【發(fā)明人】強(qiáng)哲菲
【申請(qǐng)人】強(qiáng)哲菲