[發明專利]一種粉末冶金汽車發動機鏈輪鎖銷孔激光淬火方法

有效

• 申請號: 201610994714.8
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106755755B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 王曉飚;郭曉軍;杜超飛;姜涵之
• 申請（專利權）人: 西安必盛激光科技有限公司
• 主分類號: C21D1/09
• 分類號: C21D1/09;C21D1/74;C21D1/62;C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 倪金榮

本發明屬于表面熱處理技術領域，具體涉及一種粉末冶金汽車發動機鏈輪鎖銷孔激光淬火方法。該方法采用吹氣輔助，兩次不等速掃描激光淬火，來達到待淬火零件強化的目的。兩次掃描速度不一致，第一次掃描速度較慢，第二次掃描速度較快，且整個過程中功率保持一致，氣體流量保持不變，淬火過程中任意時刻氣體以固定角度吹向鏈輪平面淬火光斑位置處。本發明不僅提高了工件的硬度、耐磨性、抗疲勞、抗氧化等性能，并且解決了鎖銷孔感應淬火硬度低、淬火面融化等問題。

技術領域

本發明屬于表面熱處理技術領域，具體涉及一種粉末冶金汽車發動機鏈輪鎖銷孔激光淬火方法。

背景技術

汽車發動機鏈輪是汽車發動機配氣系統的重要組成部分，鏈輪通過與曲軸的連接并配合一定的傳動比來保證進氣(排氣)的量和氣門開合時間、角度，使進入的空氣量達到最佳，提高燃燒效率。鏈輪的作用就是對發動機凸輪的相位進行調節，從而使得氣門開啟、關閉的時間隨發動機轉速的變化而變化，以提高充氣效率，增加發動機功率。

汽車發動機鏈輪在使用過程中，要求鏈輪輪齒、鎖銷孔等工作面達到一定的強度。而汽車鏈輪一般由鐵基合金粉末壓制、燒結而成，由于粉末冶金材料在壓制、燒結過程中，本身存在一定孔隙和組織不均勻等缺陷，影響鏈輪的機械性能和使用壽命。尤其在鏈輪表面鎖銷孔處，發動機運轉過程中，銷與鎖銷孔長期摩擦，鎖銷孔表面就需要更高的強度和耐磨性來滿足性能要求，因此必須對銷與鎖銷孔碰撞面進行強化處理。

目前粉末冶金汽車發動機鏈輪鎖銷孔的強化處理方式普遍采用感應淬火，感應淬火通過工件表面產生的感應電流將鏈輪鎖銷孔加熱，熱源在工件表層，加熱速度快，熱效率比較高，且鏈輪不是整體加熱，變形較小。

但是采用感應淬火的淬火方法，還是存在以下問題：

1.感應淬火需要根據零件的形狀和尺寸設計相應的感應線圈，但是由于鎖銷孔形狀不規則、孔徑很小，感應線圈受到限制，進而影響淬火質量。

2.鏈輪鎖銷孔采用感應淬火時經常出現硬度低、硬度分布不均勻、淬火面熔化等缺陷。

3.由于鏈輪鎖銷孔形狀復雜，采用感應淬火時容易在鎖銷孔臺階面處產生裂紋而報廢。

4.鏈輪采用感應淬火，生產效率低，產品質量不穩定。

發明內容

為了解決上述背景技術中的問題，本發明提出了一種粉末冶金汽車發動機鏈輪鎖銷孔激光淬火方法，不僅提高了工件的硬度、耐磨性、抗疲勞、抗氧化等性能，并且解決了鎖銷孔感應淬火硬度低、淬火面融化等問題。

本發明的基本工作原理是：

本發明采取了一種粉末冶金汽車發動機鏈輪鎖銷孔激光淬火方法，采用氣體輔助，兩次不等速掃描激光淬火，來達到待淬火零件強化的目的。兩次掃描速度不一致，第一次掃描速度較慢，第二次掃描速度較快，且整個過程中功率保持一致，氣體流量保持不變，淬火過程中任意時刻氣體以固定角度吹向鏈輪平面淬火光斑位置處。

本發明的具體技術方案是：

本發明提供了一種粉末冶金汽車發動機鏈輪鎖銷孔激光淬火方法，包括以下步驟：

1)淬火前準備；

在待淬火零件上確定淬火區域，確定淬火的起始位置A1和終止位置A2；

2)一次激光淬火；

調整剛性氣體輸送管與待淬火零件之間的角度為40～55°，剛性氣體輸送管出氣端最低點與光斑中心點距離為28～32mm；開啟激光器，調整激光器的離焦量為-15～+15mm,功率為1500～1700W；激光器的吹氣裝置的氣體流量大小為10～20L/min；運行激光器出光，激光器以6.0～9.0mm/s的掃描速度從待淬火區域的起始位置A1移動至終止位置A2，對待淬火零件進行一次淬火；

3)自然冷卻；