[發(fā)明專利]一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110648274.1
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113414542B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐家樂;譚文勝;胡增榮;郭華鋒;王松濤;史新民
• 申請（專利權(quán)）人: 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B08B5/02;B08B7/02;B08B13/00;B08B15/04;B23K26/354
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

1.一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法，其特征在于，所述方法包括：步驟一：通過對零件表面的微織構(gòu)區(qū)域噴射液氮將大部分疏松和粘結(jié)強(qiáng)度較弱的磨屑從微凹坑中脫離，所述噴射的液氮壓力值為5-40MPa；同時采用超聲波振動，產(chǎn)生高頻振動將流入磨損微凹坑中的液氮在超聲空化的作用下產(chǎn)生散射狀液氮，進(jìn)一步將粘結(jié)強(qiáng)度較大的磨屑剝離出微凹坑表面；同時采用電磁吸附將微凹坑中剝離出來的磨屑全部吸住；步驟二：對于仍粘附在微凹坑表面的粘著磨屑，采用飛秒激光對其進(jìn)行刻蝕以恢復(fù)微凹坑的尺寸規(guī)格，再通過步驟一進(jìn)行清除、吸附；步驟三：對于仍未達(dá)到清理要求的微凹坑再次重復(fù)步驟一和步驟二，直至將所有微凹坑中的磨屑清理干凈。

2.如權(quán)利要求1所述的一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括微凹坑再制造步驟，所述微凹坑再制造具體為：對采用權(quán)利要求1中所述步驟一至步驟三清理后的微凹坑進(jìn)行裂紋探傷，對出現(xiàn)裂紋的微凹坑進(jìn)行裂紋激光熔化閉合；對裂紋激光熔化閉合的微凹坑進(jìn)行液氮輔助超聲沖擊，完成微凹坑再制造。

3.如權(quán)利要求1所述的一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法，其特征在于，所述微織構(gòu)區(qū)域噴射高壓液氮包括步驟：采用液氮噴射裝置使噴嘴左端和噴嘴右端同時對微織構(gòu)區(qū)域噴射出高壓液氮。

4.如權(quán)利要求1所述的一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法，其特征在于，所述采用電磁吸附將微凹坑中剝離出來的磨屑全部吸住，所述電磁吸附采用直流電源通電，電流為20A，電磁吸力為50N/cm²。

5.如權(quán)利要求2所述的一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法，其特征在于，所述裂紋激光熔化閉合具體采用中空激光束。

6.如權(quán)利要求2所述的一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法，其特征在于，所述液氮輔助超聲沖擊，其中，振動頻率為30kHZ，振動幅度為5μm。

7.如權(quán)利要求1-6中任意一項權(quán)利要求所述的一種延長零件摩擦副表面使用壽命的方法，其特征在于，所述方法適用于直徑為500-1500μm，間距300-1000μm，深度200-500μm的微凹坑磨屑清理和再制造。

8.一種延長零件摩擦副表面使用壽命的裝置，其特征在于，包括：

液氮強(qiáng)制冷卻噴射模塊：用于對微織構(gòu)區(qū)域噴射液氮，所述噴射的液氮壓力值為5-40MPa，將大部分疏松和粘結(jié)強(qiáng)度較弱的磨屑從微凹坑中脫離；

三維掃描模塊：用于對磨件表面所有微凹坑進(jìn)行掃描得到微凹坑參數(shù)和坐標(biāo)位置；

超聲波振動模塊：用于對微凹坑產(chǎn)生高頻振動，將流入磨損微凹坑中的液氮在超聲空化的作用下產(chǎn)生散射狀液氮，進(jìn)一步將粘結(jié)強(qiáng)度較大的磨屑剝離出微凹坑的表面；

激光刻蝕模塊:用于對粘附在微凹坑表面的粘著磨屑進(jìn)行刻蝕以恢復(fù)微凹坑的尺寸規(guī)格；

電磁吸附模塊：將微凹坑中剝離出來的磨屑全部吸住；裂紋損傷探測模塊：用于對清理過的微凹坑進(jìn)行裂紋探傷；

中空環(huán)形激光模塊：用于對所有出現(xiàn)裂紋的微凹坑進(jìn)行裂紋激光熔化閉合；

超聲波沖擊模塊：用于對凹坑進(jìn)行強(qiáng)制冷卻下的沖擊強(qiáng)化，降低殘余拉應(yīng)力的同時實現(xiàn)微凹坑的倒角，完成微凹坑的再制造。