[發(fā)明專利]抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾缺陷的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110139307.6
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102220457A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐銘;解志民;劉長振;王艷麗;徐廣輝;強(qiáng)智臻;郭昌明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)第七○研究所
• 主分類號: C21D1/09
• 分類號: C21D1/09;C21D9/00;F01L3/06
• 代理公司: 太原同圓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14107
• 代理人: 王金鎖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)零部件強(qiáng)化工藝，具體涉及一種抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾缺陷的方法。

背景技術(shù)

氣門座圈是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件，高溫下經(jīng)受氣門的沖擊、拍打，其工作環(huán)境非常惡劣。伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)不斷強(qiáng)化，其工作環(huán)境愈加嚴(yán)酷。為滿足高強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，氣門座圈選用力學(xué)性能優(yōu)良的珠光體蠕墨鑄鐵材料，且氣門座圈與氣門接觸區(qū)域需采用熱處理方式提高其硬度。為滿足氣門座圈高硬度與大的硬化層深(考慮到熱處理氣門座圈后加工余量與裝配時(shí)的研磨余量)，傳統(tǒng)的相變強(qiáng)化已不能達(dá)到需求的硬化層深，熔凝強(qiáng)化是解決這一問題的有效途徑。

目前熔凝強(qiáng)化方法有電子束、高頻感應(yīng)和激光強(qiáng)化等方法，但在工程應(yīng)用上熔凝強(qiáng)化收尾缺陷限制了其大規(guī)模的工程應(yīng)用。為了突破這一技術(shù)瓶頸，急需開展熔凝強(qiáng)化收尾缺陷抑制工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾缺陷的方法，該方法強(qiáng)化速度快、熔凝強(qiáng)化區(qū)域質(zhì)量好，能夠使氣門座圈硬度大于HRC60，強(qiáng)化層深大于0.8mm。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾缺陷的方法，它包括以下步驟：

(1)用丙酮清洗氣門座圈；

(2)放置氣門座圈在工作臺(tái)；

(3)調(diào)節(jié)激光光斑中心與需要強(qiáng)化的氣門座圈環(huán)形截面中心對齊；

(4)設(shè)定強(qiáng)化啟始搭接至強(qiáng)化收尾的時(shí)間t1為0.5s，設(shè)定激光強(qiáng)化速度和強(qiáng)化開始激光功率密度；

(5)設(shè)定強(qiáng)化收尾至強(qiáng)化結(jié)束的時(shí)間t2為0.1s，使激光功率線形下降到33W/mm²，即可抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾的凹坑缺陷。

所述的氣門圈座的材料為蠕墨鑄鐵。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：本發(fā)明通過采用熔凝強(qiáng)化收尾激光功率線形下降到33W/mm²方法，抑制了熔凝強(qiáng)化收尾缺陷，且強(qiáng)化表面質(zhì)量好，具有可操作性強(qiáng)、強(qiáng)化速度快、熔凝強(qiáng)化區(qū)域質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，可以有效的熔凝強(qiáng)化蠕墨鑄鐵蓋氣門座圈，能夠使氣門座圈硬度大于HRC60，強(qiáng)化層深大于0.8mm，且可廣泛應(yīng)用于各種環(huán)形零件的強(qiáng)化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明強(qiáng)化功率密度與強(qiáng)化時(shí)間的線性圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾缺陷的方法，它包括以下步驟：

(1)用丙酮清洗蠕墨鑄鐵氣門座圈的油污；

(2)放置氣門座圈在工作臺(tái)；

(3)調(diào)節(jié)激光光斑中心與需要強(qiáng)化的氣門座圈環(huán)形截面中心對齊；

(4)設(shè)定強(qiáng)化啟始搭接至強(qiáng)化收尾的時(shí)間t1為0.5s，設(shè)定激光強(qiáng)化速度為10mm/s，強(qiáng)化開始激光功率密度為154W/mm²；

(5)設(shè)定強(qiáng)化收尾至強(qiáng)化結(jié)束的時(shí)間t2為0.1s，使激光功率線形從154W/mm²下降到33W/mm²，即可抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾的凹坑缺陷，熔凝強(qiáng)化結(jié)束，強(qiáng)化區(qū)域觀察不到凹坑缺陷。

實(shí)施例2

一種抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾缺陷的方法，它包括以下步驟：

(1)用丙酮清洗蠕墨鑄鐵氣門座圈的油污；

(2)放置氣門座圈在工作臺(tái)；

(3)調(diào)節(jié)激光光斑中心與需要強(qiáng)化的氣門座圈環(huán)形截面中心對齊；

(4)設(shè)定強(qiáng)化啟始搭接至強(qiáng)化收尾的時(shí)間t1為0.5s，設(shè)定激光強(qiáng)化速度為12mm/s，強(qiáng)化開始激光功率密度為164W/mm²；

(5)設(shè)定強(qiáng)化收尾至強(qiáng)化結(jié)束的時(shí)間t2為0.1s，使激光功率線形從164W/mm²下降到33W/mm²，即可抑制氣門座圈激光熔凝強(qiáng)化收尾的凹坑缺陷，熔凝強(qiáng)化結(jié)束，強(qiáng)化區(qū)域觀察不到凹坑缺陷。