吴 玮，张广川，戚浩杰，黄 宏，邓展鹰，殷相杰

（1.重庆理工大学 材料科学与工程学院，重庆 400054；2.重庆市特种焊接材料与技术高校工程研究中心，重庆 400054；3.陕西汉德车桥有限公司，陕西 宝鸡 722408）

内燃机将燃油的化学能转化成机械能的效率的关键在于活塞。活塞的使用环境要求其具有较高的结构强度、疲劳强度，同时具有耐高温、耐磨损以及适当的热膨胀系数等性能［1-2］。随着内燃机的发展，对活塞的要求也越来越高，不仅要能够适应多种燃料，承受更高的压力和温度，还要保证较低的自重，减小摩擦损耗，提高燃油利用率［3］。因此，材料上的创新，显得尤为重要了。

目前国内外活塞的材料除铝硅合金外，还有铸铁、铝基复合材料、陶瓷等［4］。铸铁密度大，强度高，铸铁活塞一般铸造成型后再进行机加工，制造难度大且成本高，主要用在高功率柴油机上［5］。汽油机的活塞头部形状一般较为复杂，不易加工，同时汽油机转速普遍较高，为克服高转速引起的高惯性力的问题，对活塞轻量化要求高，所以铸铁活塞［6］还没有在汽油机上批量应用。

铝硅合金具备密度低、强度较高、导热性好、耐磨性能优良、铸造性能好、易机加工、成本低等众多优点［7］，已广泛应用于汽油机和低功率柴油机活塞［8］。但是，由于活塞的工作环境较为复杂，不同部位对性能的要求也有着较大的差异［9］。因此，以不同工艺或材料制造活塞的不同部位，然后采用焊接的方法进行活塞的整体制造就显得非常具有研究价值。……