[發(fā)明專利]一種發(fā)動機曲軸的制造方法及其激光沖擊強化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610252696.6
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105755215B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設計）人: 任旭東;胡征征;李琳;任云鵬;佟艷群;孫建榮;周睿;葉召
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C21D1/20
• 分類號: C21D1/20;C21D1/09;C21D9/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種發(fā)動機曲軸的制造方法，包括如下步驟：

步驟一：對曲軸的球墨鑄鐵毛坯件進行粗加工形成曲軸初成品；

步驟二：對曲軸初成品進行等溫淬火處理；

步驟三：對等溫淬火處理后的曲軸初成品進行激光沖擊表面強化處理；所述激光沖擊表面強化處理采用的裝置為：包括高功率脈沖激光器（1）、激光分束器（2）、可移動激光反射裝置（3）、可移動激光聚焦鏡頭（5）、曲軸轉動驅動裝置（4）、噴水頭（6）、導軌滑動機構（7）和CNC數控裝置（8），所述高功率脈沖激光器（1）、所述激光分束器（2）、所述可移動激光反射裝置（3）和所述可移動激光聚焦鏡頭（5）依次光連接在一起，所述曲軸轉動驅動裝置（4）和所述噴水頭（6）位于所述導軌滑動機構（7）上，所述高功率脈沖激光器（1）、所述激光分束器（2）、所述可移動激光反射裝置（3）、所述可移動激光聚焦鏡頭（5）、所述曲軸轉動驅動裝置（4）、所述噴水頭（6）和所述導軌滑動機構（7）均與所述CNC數控裝置（8）連接；激光沖擊曲軸表面強化時在曲軸初成品的表面涂有硅酸乙酯黑漆，并采用流動的水簾作為激光約束層；

步驟四：對激光沖擊表面強化處理后的曲軸初成品進行精加工，最終形成曲軸成品。

2.根據權利要求1所述的一種發(fā)動機曲軸的制造方法，其特征在于，所述步驟二的具體過程為：將曲軸初成品放入翻轉臺車式淬火爐中加熱至850±20℃，保溫90min后出爐；然后浸入硝鹽槽內等溫保持60min，等溫溫度為350℃。

3.根據權利要求1或2所述的一種發(fā)動機曲軸的制造方法，其特征在于，所述步驟三的具體過程為：對曲軸初成品的軸頸及圓角處進行激光沖擊表面強化處理，使其在激光的作用下產生微塑性變形，在曲軸初成品表面產生1-2mm的殘余應力強化層。

4.根據權利要求3所述的一種發(fā)動機曲軸的制造方法，其特征在于，激光沖擊曲軸表面強化時的激光工藝參數為：激光脈沖寬度23ns，激光波長1.06um，聚焦光斑直徑6mm，功率密度為10.6 GW/cm²，激光的掃描速度V=10mm/s。

5.一種實現權利要求1所述的一種發(fā)動機曲軸的制造方法的激光沖擊表面強化處理裝置，其特征在于，包括高功率脈沖激光器（1）、激光分束器（2）、可移動激光反射裝置（3）、可移動激光聚焦鏡頭（5）、曲軸轉動驅動裝置（4）、噴水頭（6）、導軌滑動機構（7）和CNC數控裝置（8），所述高功率脈沖激光器（1）、所述激光分束器（2）、所述可移動激光反射裝置（3）和所述可移動激光聚焦鏡頭（5）依次光連接在一起，所述曲軸轉動驅動裝置（4）和所述噴水頭（6）位于所述導軌滑動機構（7）上，所述高功率脈沖激光器（1）、所述激光分束器（2）、所述可移動激光反射裝置（3）、所述可移動激光聚焦鏡頭（5）、所述曲軸轉動驅動裝置（4）、所述噴水頭（6）和所述導軌滑動機構（7）均與所述CNC數控裝置（8）連接。