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曲轴激光修复
激光表面热处理技术及其特点
激光表面淬火是一种利用高能量激光束扫描工件使被扫描的区域表面硬化的技术。其基本原理为用一定能量密度(103~105W/cm2)的激光照射工件,使被照射的表层区域被急速加热至相变点以上,熔点以下的温度,此时工件基体
曲轴激光熔覆厂家
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视频作者:潍坊市沪联电机维修有限公司
曲轴激光修复
激光表面热处理技术及其特点
激光表面淬火是一种利用高能量激光束扫描工件使被扫描的区域表面硬化的技术。其基本原理为用一定能量密度(103~105W/cm2)的激光照射工件,使被照射的表层区域被急速加热至相变点以上,熔点以下的温度,此时工件基体仍处于冷态,加热区与基体之间存在很大的温度梯度,当激光束停止照射时,由于热传导的作用,加热区会急速冷却(106~108℃/s)而发生马氏体转变,使工件表层实现相变硬化。
一种用于汽车发动机曲轴表面进行激光熔覆的方法。所述方法如下:1)以同步送粉的方式,将调配好的镍基陶瓷合金粉末熔覆在曲轴的表面,通过激光束扫描使粉末材料与曲轴表面同时熔化,混合液体合金在室温下通过空冷凝固,从而形成一层合金熔覆层。2)通过机械加工方式,使熔覆层表面达到曲轴的装配及工作要求。所述方法具有如下优点:1)提高了熔覆后曲轴表面的强度、性、耐高温及耐腐蚀性;2)熔覆层变形小,组织致密,微观缺陷少,结合强度高,对曲轴表面的稀释率低;3)熔覆层的尺寸和位置可以准确控制,所述的成分可根据工况的需求方便调节;4)延长了曲轴的使用寿命,提高了发动机的整体性能,节约了维修成本。
曲轴的激光熔覆修复工艺过程如下:
(1)做外观检验:肉眼观察是否有明显的锈蚀、划伤、磕碰、补焊等现象;然后进行着色探伤检查工件表面是否存在裂纹、气孔、砂眼等缺陷;再用便携硬度计检测工件需熔覆位置及周边的硬度。
(2)曲轴熔覆面的表面前处理。去除表面氧化层,采用手工磨削加工,再用清除表面的杂物。
(3)装卡待熔覆曲轴,调整激光光路,编制熔覆程序。
(4)在45# 钢的样件上进行工艺试验,制作激光熔覆试样,进行硬度梯度、金相、强度试验、、耐疲劳试验等分析,优化激光熔覆工艺,直到达到工艺要求。
(5)进行激光熔覆,在熔覆过程中的具体工艺如下:激光功率2 000 W;扫描速度220 ~ 500 mm/min;光斑大小 3 ~ 6 mm,合金粉末为铁基自熔性合金粉末XS-320,送粉量8 ~ 40 g/min,搭接量:35 ~ 40 %。熔覆过程中气保护熔池,送气压力:0.05 MPa。
(6)检查激光熔覆表面的,对于表面个别缺陷进行局部修复,检测熔覆后尺寸,确保熔覆面加工后熔覆层厚度能够达到要求。
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