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文档简介

ICS27.020

CCSJ92

团体标准

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

内燃机活塞缺陷及检验锻钢活塞

Internalcombustionengines-Pistondefectsandinspection-Forgedsteelpistons

(征求意见稿)

在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国内燃机工业协会

中国机械工业标准化技术协会发布

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

内燃机活塞缺陷及检验锻钢活塞

1范围

本文件规定了内燃机锻钢活塞(以下简称活塞)内外部缺陷的术语和定义、缺陷类型、技术要求及

检验方法。

本文件适用于气缸直径小于或等于200mm内燃机锻钢活塞的检验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

GB/T1148内燃机铝活塞

JB/T13052内燃机锻钢活塞

3术语和定义

GB/T1148界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

内部缺陷internaldefect

隐藏于活塞成品表面之下的缺陷。

外部缺陷externaldefect

裸露或部分裸露于活塞成品表面之外的缺陷。

4缺陷类型

裂纹

活塞表面或内部出现的局部断裂或不连续的线性缺陷,见图1。

图1裂纹

锻造折叠

在锻造变形过程中,材料流向与表面轮廓不一致产生的材料分离,在横剖面金相图中通常显示为充

满的鳞片状和目视可见的法兰面的脱碳层,见图2。

1

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

图2锻造折叠

异种材料粘结

外来材料在锻造压力下叠加在锻件表层形成的缺陷,一般在表面,深度较浅,见图3。

图3异种材料粘结

电弧烧伤

在磁粉探伤时电弧燃烧,活塞基体局部产生马氏体,造成表面局部发黑,并伴有熔融状凹凸不平,

见图4。

图4电弧烧伤

腐蚀

活塞表面在特定环境(高温、湿度、化学介质等)中发生的自发性材料退化过程,表现为表面氧化、

点蚀、剥落或裂纹扩展,见图5。

2

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

图5腐蚀

飞边

活塞边缘部位形成的条状或片状凸起,见图6。

图6飞边

毛刺

活塞加工时,其表面周围形成的、材料冗余的刺状物,见图7。

图7毛刺

锻件不完整

锻造过程中因金属流动不充分导致模具型腔未被完全填充,导致的锻件局部实体缺失,见图8。

3

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

图8锻件不完整

缺料

因腐蚀、返工、脱落导致的锻件局部实体缺失,见图9。

图9缺料

折皱

因锻造模具磨损导致活塞毛坯表面凹凸不平的缺陷,见图10。

图10折皱

磕碰

活塞在加工、周转、安装、拆卸等过程中,因与外物机械触碰留下的表面凹状缺陷,见图11。

4

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

图11磕碰

划伤

活塞在生产过程中,被设备、工具等刮出的单条或多条勾痕状表面缺陷,见图12。

图12划伤

返修痕迹

活塞表面存在缺陷需要进行表面维修,维修后表面留下的痕迹,见图13。

图13返修痕迹

涂覆层异物

异物粘附在活塞表面,清洗未能去除,表面处理后留在活塞表面而形成的颗粒状凸起,见图14。

5

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

图14表面凸起

焊接气孔

焊接时,熔池中的气泡在金属凝固时未能来得及逸出,而残留在焊缝金属中形成的空洞。这些孔洞

通常呈球形、椭圆形或不规则形状,见图15。

图15焊接气孔

焊渣

焊接过程中,熔化的金属颗粒或熔渣向周围飞散,接触并粘附在活塞表面而形成的缺陷,见图16。

图16焊渣

焊瘤

焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上所形成的金属瘤,见图17。

6

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

图17焊瘤

磷化工装压痕

活塞磷化时,在工装与活塞表面接触区域,磷化液不能与活塞表面充分反应而形成的局部磷化不完

全现象,见图18。

图18磷化工装压痕

5技术要求

总则

如顾客有特殊要求,按顾客特殊要求执行。

活塞毛坯

5.2.1为了准确评估缺陷大小对活塞的影响,将毛坯活塞划分为三个区域,按表1执行。

表1毛坯活塞区域划分

区域编号说明颜色标识

1锻造毛坯面,产品最终表面

待机械加工的区域2,加工量较小,

2

加工后形状未发生改变。

待机械加工的区域1,加工量较大,

3

形状发生改变

5.2.2活塞上不同的载荷区域的划分,见图19~图22。

7

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区域2

区域1

图19活塞裙部毛坯侧面重要度区域划分

区域2

区域3区域1

图20整体活塞毛坯外表面重要度区域划分

区域2

图21活塞头部毛坯侧面重要度区域划分

区域3区域3

图22活塞头部毛坯上下面重要度区域划分

8

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5.2.3活塞毛坯缺陷要求按表2执行。

表2活塞毛坯外观缺陷要求

缺陷类型待机械加工区域3待机械加工区域2锻造毛坯成型面区域1

裂纹不应有

锻造折叠不应有

异种材料粘高度和深度≤50%加工余高度和深度≤50%加工余量,长度≤

不应有

结量,长度≤2mm。1mm。

电弧烧伤不应有

腐蚀不影响定位,加工后能去除。不应有

不影响定位、不能引起切

飞边不影响定位,高度≤1mm。不应有

削量突变,不限制。

1、深度≤0.3mm,凸起高度≤0.2

1、加工定位部位不应有影响定位

mm,加工定位部位不应有影响定位的

1、不影响定位、不能引的磕碰。

磕碰,所有部位圆滑过渡,不应有异

起切削量突变。2、所有部位不成形深度≤50%加工

锻件不完整、常凹凸。

2、所有部位不成形深度余量,深度≤0.8mm。

缺料2、磕碰部位允许进行返修,返修后

≤50%加工余量,深度≤3、所有不完整区域不应存在尖

应无明显凹凸感,凸起≤0.2mm,所

2mm。角,应平滑过渡,加工后成品外观

有部位不应有深度超出0.2mm的凹

无异常。

坑。

1、高度和深度≤50%加工余量,深1、缺陷尺寸长度≤6mm、宽度≤0.3

1、不影响定位、不能引

度≤0.8mm。mm、深度≤0.3mm;数量不多于3处

折皱、磕碰、起吃刀量突变。

2、加工定位部位不应存在突出表且缺陷之间距离≥20mm;。

划伤2、高度和深度≤50%加工

面痕迹和低于毛坯面0.2mm以上的2、所有部位符合产品尺寸及公差要

余量,深度≤2mm。

凹陷。求。

1、返修深度≤0.2mm、长度≤30

mm,返修后各部位光滑过渡。

不能影响定位,深度应小于公差的

返修痕迹加工余量内不限制2、所有点状返修可以在抛丸后进行,

50%。

条状或片状返修需在返修后进行抛丸

处理。

活塞成品

5.3.1为了准确评估缺陷大小对活塞的影响,根据活塞不同部位承受载荷情况,将活塞分为三个区域,

按表3执行。

表3成品活塞载荷区域划分

区域载荷颜色

1高载荷区域

2中载荷区域

3低载荷区域

5.3.2活塞上不同的载荷区域的划分见图23~图25。

9

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

区域2

区域1

图23活塞顶面载荷区域划分

区域3

区域2

区域1

图24活塞内腔载荷区域划分

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T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

区域2

区域3

区域1

图25活塞外表面载荷区域划分

5.3.3活塞成品缺陷要求按表4执行。

表4活塞成品外观缺陷要求

缺陷类型区域1区域2区域3

裂纹不应有

锻造折叠不应有

异种材料粘结不应有

电弧烧伤不应有

腐蚀不应有

1、配合面(环槽、销孔、外圆)不应有凸起毛刺,销孔内外口

1、加工面:允许有尺寸不超出

区域不应有凸起毛刺,燃烧室喉口部位不应有凸起毛刺。

飞边、毛刺0.2mm且不易脱落毛刺。

2、其余加工部位可以有尺寸不超出0.2mm且不易脱落的毛刺。

2、非加工面:参照表2。

非加工面:参照表2。

锻件不完整、缺料参照表2。

折皱参照表2。数量小于或等于2处(包含磕碰、划伤)

1、燃烧室喉口、销孔表面、销

1、加工面:环槽倒角部位不应

孔内倒角部位不应有磕碰。其1、加工面:磕碰凸出表面高度

有磕碰,其余部位的磕碰不应

磕碰余部位可以有深度≤0.1mm、≤0.2mm,深度≤0.2mm。

凸出表面,深度≤0.2mm。

无凸起、长度≤5mm磕碰。2、非加工面:参照表2。

2、非加工面:参照表2。

2、非加工面:参照表2

1、加工面不应存在有深度的划1、加工面:深度≤0.1mm,不1、加工面:凸出表面高度≤

划伤痕。能凸出加工面。0.2mm,深度≤0.2mm。

2、非加工面:参照表2。2、非加工面:参照表2。2、非加工面:参照表2。

1、加工面:销孔表面、环槽侧面、燃烧室表面不应有返修痕迹,

1、加工面:深度≤0.1mm。

返修痕迹其余部位返修痕迹不能影响尺寸精度、几何精度、粗糙度。

2、非加工面:参照表2。

2、非加工面:参照表2。

表面凸起不应存在任何硬质颗粒形成的表面凸起。

11

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

表4(续)

缺陷类型区域1区域2区域3

1、焊接区外表面(活塞顶面及气门坑表面,外圆面,环槽底部等)不应有肉眼可见的裂纹、

夹渣存在;

2、焊接区外表面允许存在可见孔洞型缺陷,孔洞型缺陷限值为:

a.孔径<0.3mm的表面气孔不应被视为缺陷;

焊接气孔b.顶焊缝外表面允许有0.3mm~0.5mm缺陷,数量小于或等于3个;0.5mm~0.8mm缺陷,

数量小于或等于2个;

c.侧焊缝(环岸、环槽底、泄压槽等侧焊缝)外表面允许有0.3mm~0.5mm缺陷,数量小于

或等于3个;0.5mm~1mm缺陷,数量不多于2个。

3、销孔正上方区域(与销孔直径等宽)内不应存在目视可见焊接缺陷(包括孔洞型缺陷)。

焊渣允许内冷油腔内有牢固、不易脱落焊渣。

焊瘤允许内冷油腔内焊缝和内腔不加工焊缝处有牢固、不易脱落的焊瘤。

磷化残渣不应有允许少量存在,应擦除易脱落部分。

1、允许磷化过程中活塞与工装接触部位存在局部发白或与磷化颜色不一致。

工装压痕2、允许磷化过程中毛坯面有因工装夹持、挤压等在其表面形成的夹装痕迹,深度≤0.2mm,要

求进行表面处理的表面不应有工装压痕。

磷化不全活塞裙部、环槽及销孔部位的磷化层不应存在缺陷,其他部位允许有无磷化层的局部区域。

6检验方法

活塞外观缺陷检验方法主要是目视检测,允许借助放大镜、手电筒等工具。

活塞内部缺陷检验按GB/T13052执行。

12

《内燃机活塞缺陷及检验锻钢活塞》标准编制说明

(征求意见稿)

一、工作简况

1.任务来源

本项目是根据中国内燃机工业协会(中内协〔2025〕27号)《关于下达中国内燃机

工业协会2025年度第一批团体标准制定计划的通知》,计划编号CICEIA2025003,项目名

称“内燃机活塞缺陷及检验第2部分:锻钢活塞”进行起草。主要起草单位:滨州渤海

活塞有限公司、安徽安簧机械股份有限公司、湖南江滨机器(集团)有限责任公司等,计

划应完成时间2026年6月。

2.主要工作过程

起草阶段:计划下达后,滨州渤海活塞有限公司组织行业内骨干企业和科研单位组

成了标准编制工作组,通过起草工作专题会议、电话、电子邮件等方式,标准编制工作组

成员对标准的主要技术内容、存在的问题、需要急迫解决的任务和制定依据等进行了研讨;

2025年7月28日,在宁波召开的标准化工作会议上对该项标准草案进行了研讨,进一步

修改完善形成了征求意见稿,2025年8月12日,提交中国内燃机工业协会标准化工作委

员会秘书处。

3.主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等

本标准由滨州渤海活塞有限公司、安徽安簧机械股份有限公司、湖南江滨机器(集团)

有限责任公司、中内凯思汽车新动力系统有限公司、金华市宝琳科技股份有限公司、安庆

市兴业精工机械有限公司。等共同起草。

主要成员:刘世英、姜殿昌、王旭亮、黄昌文、陈卫东、刘亚辉、陈妙勇、李义、都

江、王君。

所做工作:刘世英为工作组组长,全面负责组织起草及协调工作,姜殿昌、王旭亮、

黄昌文、陈卫东负责校对、审核标准相关资料。刘亚辉、陈妙勇、李义、都江、王君负责

收集资料、提供企业标准、试验和使用情况。

二、标准编制原则和主要内容

1.编制原则

1)本标准的编制原则是参考国内外内燃机锻钢活塞技术资料和样件检验情况,结合了国

内近五年来锻钢活塞检验水平,同时结合我国国情,考虑产品的经济性,使本标准更

科学,更规范,且具有可操作性。通过标准的实施,促进节能、节材和绿色制造,并

满足使用要求。

2)本标准的结构、文字表述、条文编排及文件引用等遵循GB/T1.1-2009《标准化工作

导则第1部分:标准的结构和编写》的要求,做到协调、清楚、准确,逻辑性强。

3)参考国内外企业先进的锻钢活塞缺陷相关的技术要求、企业标准和技术资料,同时结

合国内内燃机活塞生产企业、内燃机整机厂等产品制造企业和装备制造商的经验、实

际生产状况及技术发展趋势,综合考虑《内燃机活塞缺陷及检验第1部分:铝活塞》

的技术要求、试验方法及经济性,使本标准更科学、规范,并更具可操作性,并与内

燃机行业的同类相关标准保持协调配套。

2.标准主要内容

本文件规定了内燃机锻钢活塞(以下简称活塞)内外部缺陷的术语和定义、缺陷类型、

技术要求及检验方法。

本文件适用于气缸直径小于或等于200mm内燃机锻钢活塞的检验。

3.解决的主要问题

在内燃机锻钢活塞产品验收过程中,对于表面缺陷和内部缺陷目前行业内没有统一的

标准,但随着发动机高强化、高增压以及节能环保要求的不断提高,对于锻钢活塞内外部

缺陷的检验不断加严,行业迫切需要出台缺陷检验标准,该标准填补了这一行业标准空白。

同时该项目将使内燃机锻钢活塞内外部缺陷具有统一的术语和检测方法,用于指导内燃机

锻钢活塞产品的生产控制和产品交付;可以指导锻钢活塞的研发,提高企业的技术创新能

力,体现了行业重点领域的研究成果,突出了自主创新技术标准的研制,是行业标准供给

侧改革的重要成果。

本标准的制定,将使内燃机锻钢活塞的设计、制造、检验过程有了更为切实可行的标

准依据,将对我国内燃机锻钢活塞研发设计、制造、质量控制等技术水平的提高起到重要

的推动作用,有助于内燃机零部件新产品的开发和原有产品的改型设计,加快研发周期,

提高企业的研发创新能力,提高内燃机零部件可靠性及检测水平,提升我国内燃机零部件

产品的技术含量和国际竞争力。

三、主要试验(或验证)情况分析;

滨州渤海活塞有限公司、安徽安簧机械股份有限公司等企业是国内锻钢活塞毛坯及成

品的专业骨干生产单位,已有多年生产大、中、小型锻钢活塞产品的历史,尤其是锻钢活

塞产品为国内主要内燃机企业配套,通过了用户的台架试验、实际使用,经过了市场检验,

用户反映良好。按本标准规定要求生产和检验的活塞产品质量可靠,其使用性能及寿命满

1

足内燃机要求。

本标准的制定,同时也参照了目前国内外内燃机锻钢活塞生产企业和内燃机主机厂实

际要求、技术水平、制造能力、质量现状等实际情况,并参考了国内外部分厂家的金相检

验技术要求、企业标准及技术资料而制定的。

内燃机整机及锻钢活塞各生产企业和用户均有成熟的经验和数据,本标准的主要内容

是结合目前行业实际生产及检验结果总结和归纳得出,具备实用性和可操作性,主要性能

指标合理有效,因而无需进行相应的专门试验验证。

四、标准涉及专利情况说明

本标准不涉及专利等知识产权问题。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

《内燃机活塞缺陷及检验锻钢活塞》标准的制定,可以解决锻钢活塞内外部缺陷的

瓶颈问题,有助于锻钢活塞的研发、生产、检验、销售的健康发展,杜绝过去因标准问题

而带来的争执及由此带来造成时间延误,本标准的制定,对于完善内燃机标准体系建设,

推动锻钢活塞产业的发展壮大,促进节能减排、具有显著的社会效益和经济效益。

六、与国际、国外对比情况

本标准没有采用国际标准。

本标准在制定过程中未查到同类国际、国外标准。

本标准在制定过程中未测试国外的样品、样机。

本标准为国内先进水平。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准,特别是强制性标准的协调性

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

本标准在制定过程中无重大分歧意见。

九、标准性质的建议说明

建议本标准作为推荐性行业标准发布实施。

十、贯彻标准的要求和措施建议

本标准完成并发布后,建议由中国内燃机工业协会在行业企业内组织宣贯实施,推动

企业及时采用本标准,企业可按照本标准的规定和要求,对企业内部的标准(或技术文件)

进行修订。

十一、废止现行相关标准的建议

2

十二、其他应予说明的事项

本标准立项之初,考虑到已经发布的T/CAMS/CICEIA113.1-2022《内燃机活塞外观

缺陷及检验第1部分:铝活塞》,所以本标准名称确定为《内燃机活塞外观缺陷及检验第

2部分:锻钢活塞》并成功立项,立项编号为CICEIA2025003,但后期发现,《内燃机活

塞外观缺陷及检验第2部分:锻钢活塞》标准的提出和归口单位分别为中燃机工业协会

和中国内燃机工业协会标准化工作委员会,而T/CAMS/CICEIA113.1-2022《内燃机活塞

外观缺陷及检验第1部分:铝活塞》标准的提出和归口单位分别是中国机械工业标准化

技术协会和中国机械工业标准化技术协会内燃机专业委员会,两个标准不适宜为部分标

准。经多方讨论最终经中国内燃机工业协会标准化工作委员会秘书处同意,对

CICEIA2025003《内燃机活塞外观缺陷及检验第2部分:锻钢活塞活塞》进行更名,更

名为:《内燃机活塞外观缺陷及检验锻钢活塞》。

3

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

目次

前言................................................................................III

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4缺陷类型............................................................................1

裂纹............................................................................1

锻造折叠........................................................................1

异种材料粘结....................................................................2

电弧烧伤........................................................................2

腐蚀............................................................................2

飞边............................................................................3

毛刺............................................................................3

锻件不完整......................................................................3

缺料............................................................................4

折皱...........................................................................4

磕碰...........................................................................4

划伤...........................................................................5

返修痕迹.......................................................................5

涂覆层异物.....................................................................5

焊接气孔.......................................................................6

焊渣...........................................................................6

焊瘤...........................................................................6

磷化工装压痕...................................................................7

5技术要求............................................................................7

总则............................................................................7

活塞毛坯........................................................................7

活塞成品........................................................................9

6检验方法...........................................................................12

图1裂纹..............................................................................1

图2锻造折叠(黄总更换图片)..........................................................2

图3异种材料粘结......................................................................2

图4电弧烧伤..........................................................................2

图5腐蚀..............................................................................3

图6飞边..............................................................................3

图7毛刺..............................................................................3

图8锻件不完整........................................................................4

图9缺料..............................................................................4

图10折皱.............................................................................4

图11磕碰.............................................................................5

I

T/CICEIA/CAMSXXXX—202X

图12划伤.............................................................................5

图13返修痕迹.........................................................................5

图14表面凸起.........................................................................6

图15焊接气孔.........................................................................6

图16焊渣.............................................................................6

图17焊瘤.............................................................................7

图18磷化工装压痕.....................................................................7

图19活塞裙部毛坯侧面重要度区域划分...................................................8

图20整体活塞毛坯外表面重要度区域划分.................................................8

图21活塞头部毛坯侧面重要度区域划分...................................................8

图22活塞头部毛坯上下面重要度区域划分.................................................8

图23活塞顶面载荷区域划分............................................................10

图24活塞内腔载荷区域划分.......................

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