2的轴向的尺寸为附图4中的A;活塞顶面镶件201的内表面的底端上设置有第二内凹部20101，第二内凹部20101沿镶嵌件2的轴向的尺寸为附图4中的B;第一内凹部20201和第二内凹部20101用于扣住活塞本体1。由于活塞顶面镶件201和第一环槽镶件202为个整体镶嵌件，因此，第一内凹部20201和第二内凹部20101能够牢固的扣住活塞本体1。
[0064]本发明公开了镶嵌件2与制得活塞本体1的铝合金熔液通过挤压成形制得本发明公开的活塞。采用挤压成形，提高与铝基体材料的粘接性能和铝基体材料的力学性能，即提高了镶嵌件2与活塞本体1粘接性能及活塞的力学性能，使得镶嵌件2能够与活塞本体1牢固的连接在一起，且能提高活塞的力学性能。
[0065]为了提高镶嵌件2与活塞本体1的粘接性能，镶嵌件2在与制得活塞本体1的铝合金熔液通过挤压成形之前做渗铝处理。经过渗铝处理，增加了镶嵌件2与活塞本体1的牢固度。
[0066]其中，第一环槽镶件202的内表面的顶端是指第一环槽镶件202与活塞本体1连接处的最上端，靠近活塞本体1的一侧表面。
[0067]活塞顶面镶件201的内表面的底端是指活塞顶面镶件201与活塞本体1连接处的下端，靠近活塞本体1的一侧表面。
[0068]为了便于镶嵌件2与铝合金熔液挤压成形时排气，镶嵌件2上开有排气槽203;
[0069]排气槽203设置在活塞顶面镶件201的顶部和第一环槽之间，即附图3和附图4的C处。由于附图3中的D处铝合金熔液流速慢，容易聚集气泡，排气槽203能够很好的将D处聚集的气泡排出，保证铸造质量。
[0070]具体地，本发明公开了排气槽203的个数为4个，且4个排气槽203均匀分布。需要说明的是，可以根据实际情况设定排气槽203的个数，不仅仅限于4个。
[0071]本实施例中的活塞，通过以下几点实现了镶嵌件2与活塞本体1能够牢固的结合在一起:
[0072](1)镶嵌件2为高镍铸铁制成的镶嵌件2，在活塞工作温度条件下，高镍铸铁材料能够保持与招基体相同的膨胀量，使高镍铸铁制成的镶嵌件2与招基体的活塞本体1保持同步膨胀，不脱离，增加了镶嵌件2与活塞本体1的连接牢固度；
[0073](2)第一环槽镶件202上的第一内凹部20201和活塞顶面镶件201上的第二内凹部20101扣住活塞本体1，增加了镶嵌件2与活塞本体1的连接牢固度；
[0074](3)活塞顶面镶件201和第一环槽镶件202为一个整体镶嵌件2，进一步增加了第一内凹部20201和第二内凹部20101扣住活塞本体1的牢固度，增加了镶嵌件2与活塞本体1的连接牢固度；
[0075](4)镶嵌件2与活塞本体1通过挤压成形，一方面提高了镶嵌件2与活塞本体1的粘接性能，使得镶嵌件2能够与活塞本体1牢固的连接在一起，另一方面提高了活塞的力学性會κ;
[0076](5)镶嵌件2在与制得活塞本体1的铝合金熔液通过挤压成形之前做渗铝处理，经过渗铝处理，增加了镶嵌件2与活塞本体1的连接牢固度。
[0077]综上所述，本发明中，活塞上设置的镶嵌层2能够牢牢的结合在活塞本体1上，且镶嵌层2为耐高温、耐磨层，增加了活塞的耐高温和耐热性，满足高燃爆、高功率密度发动机活塞要求。本发明提供的活塞解决了人们一直想要解决但始终未获得成功的技术难题。
[0078]实施例三
[0079]本发明还公开了一种发动机，包括发动机本体，还包括安装在发动机本体上的上述任意一项实施例中的活塞。
[0080]由于本发明提供的发动机包括上述任意一项实施例中的活塞，因此，活塞所具有的有益效果均是本发明提供的发动机所包含的。
[0081 ]实施例四
[0082]参见图6，为本发明实施例四公开的活塞制造方法流程图。
[0083]本发明还公开了一种活塞制造方法，包括以下步骤:
[0084]S1:制得高镍铸铁镶嵌件。
[0085]镶嵌件包括活塞顶面镶件和第一环槽镶件。由于高镍铸铁材料具有耐热耐磨的特点，采用高镍铸铁制成镶嵌件，镶嵌件包括了活塞顶面镶件和第一环槽镶件。将活塞顶面镶件和第一环槽镶件设计成一体，一方面节省了成本，另一方面增加了第一环槽的耐磨性。
[0086]S2:将镶嵌件放置于模具内，并将铝合金熔液通过挤压成形的方式注入模具内，得到活塞。
[0087]其中，制得的活塞为上述任意一项实施例中的活塞。采用挤压成形，可以有效的提高镶嵌件与活塞本体的粘结度。
[0088]本发明提供的活塞制造方法，先制得高镍铸铁制成的镶嵌件;接着将镶嵌件放置于模具内，并与铝合金熔液挤压成形，制得活塞。由于高镍铸铁材料热膨胀系数非常接近铸造铝合金材料，因此，在活塞工作温度下镶嵌件能够保持和活塞本体很好结合，确保成为一个整体。且高镍铸铁材料强度高，500°C以下的工作温度对其强度无影响，因此，高镍铸铁材料制成的镶嵌件能够提高活塞顶部的耐热性。由于高镍铸铁材料镶嵌件体积较小，对活塞重量增加不多，因此，镶嵌件没有明显增加发动机能耗。即本发明公开的活塞在没有明显增加发动机能耗的前提下，提高了发动机活塞的耐热性。满足高燃爆、高功率密度发动机活塞要求。此外，采用挤压成形，提高了与铝基体材料的粘接性能和铝基体材料的力学性能。
[0089]实施例五
[0090]参见图7，为本发明实施例五公开的活塞制造方法流程图。
[0091 ]在本实施例中，活塞制造方法包括:
[0092]S10:制得高镍铸铁镶嵌件。
[0093]镶嵌件包括活塞顶面镶件和第一环槽镶件。为了进一步的实现镶嵌件与活塞本体的连接牢固度，第一环槽镶件的内表面的顶端处设置有第一内凹部;活塞顶面镶件的内表面的底端上设置有第二内凹部;第一内凹部和第二内凹部用于扣住活塞本体。
[0094]为了便于镶嵌件与铝合金熔液挤压成形时排气，镶嵌件上开有排气槽;排气槽设置在活塞顶面镶件的顶部和第一环槽之间。
[0095]S20:将镶嵌件做渗铝处理。
[0096]镶嵌件在与制得活塞本体的铝合金熔液通过挤压成形之前做渗铝处理。可以显著提高镶嵌件与活塞本体的粘接性能。
[0097]S30:将镶嵌件放置于模具内，并将铝合金熔液通过挤压成形的方式注入模具内，得到活塞。
[0098]其中，制得的活塞为上述任意一项实施例中的活塞。
[0099]本实施例中的活塞制造方法和实施例四中的活塞制造方法类似，对相同之处有益效果相同，在此就不再赘述了，具体请参见实施例四的有益效果。
[0100]在本发明中的“第一”、“第二”等均为描述上进行区别，没有其他的特殊含义。
[0101]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造性特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种活塞，包括招制的活塞本体(1)，其特征在于，还包括镶嵌在所述活塞本体(1)上的高镍铸铁制成的镶嵌件(2); 所述镶嵌件(2)包括活塞顶面镶件(201)和第一环槽镶件(202); 其中，所述活塞顶面镶件(201)镶嵌在所述活塞本体(1)的顶端且延伸至燃烧室(3)的口沿(301)上，所述第一环槽镶件(202)镶嵌在所述活塞本体(1)的第一环槽内。2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述活塞顶面镶件(201)和所述第一环槽镶件(202)为一体式。3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述镶嵌件(2)与制得所述活塞本体(1)的铝合金熔液通过挤压成形制成所述活塞。4.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述镶嵌件(2)为通过渗铝处理的镶嵌件。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的活塞，其特征在于，所述第一环槽镶件(202)的内表面的顶端处设置有第一内凹部(20201); 所述活塞顶面镶件(201)的内表面的底端上设置有第二内凹部(20101); 所述第一内凹部(20201)和所述第二内凹部(20101)用于扣住所述活塞本体(1)。6.根据权利要求5所述的活塞，其特征在于，所述镶嵌件(2)上开有排气槽(203);所述排气槽(203)设置在所述活塞顶面镶件(201)的顶部和所述第一环槽镶件(202)之间。7.—种发动机，包括活塞，其特征在于，所述活塞为如上述权利要求1-6中任意一项所述的活塞。8.一种活塞制造方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤A:制得高镍铸铁制成的镶嵌件，且所述镶嵌件包括活塞顶面镶件和第一环槽镶件； 步骤B:将所述镶嵌件放置于模具内，并将铝合金熔液通过挤压成形的方式注入所述模具内，得到如权利要求1-6任一项所述的活塞。9.根据权利要求8所述的活塞制造方法，其特征在于，在步骤A和B之间还包括步骤C: 将所述镶嵌件做渗铝处理。
【专利摘要】本发明提供了一种活塞及发动机及活塞制造方法，活塞包括铝制的活塞本体，还包括镶嵌在活塞本体上的高镍铸铁制成的镶嵌件；镶嵌件包括活塞顶面镶件和第一环槽镶件，活塞顶面镶件镶嵌在活塞本体的顶端且延伸至燃烧室的口沿上，第一环槽镶件镶嵌在活塞本体的第一环槽内。由于高镍铸铁材料热膨胀系数非常接近铸造铝合金材料，因此，在活塞工作温度下镶嵌件能够保持和活塞本体很好结合，确保成为一个整体。高镍铸铁材料强度高，且500℃以下的工作温度对其强度无影响，因此，高镍铸铁材料制成的镶嵌件能够提高活塞顶部的耐热性。且镶嵌件体积较小，对活塞重量增加不多，因此，并没有明显增加发动机能耗，满足高燃爆、高功率密度的发动机活塞要求。
【IPC分类】F02F3/12, B21C23/22, F02F3/10
【公开号】CN105484892
【申请号】CN201510873419
【发明人】易绿林, 杨志勇, 李建军, 李世环, 廖从来
【申请人】湖南江滨机器（集团）有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月2日