[发明专利]大型挖掘机油缸中的激光热处理技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型挖掘机油缸中的激光热处理技术，它适用于大型工程机械的液压缸、发动机气缸套、汽车门泵等筒类内表面的结构处理。

背景技术

传统的低合金铸铁和合金铸铁材质的油缸，使用一段时间后，内孔磨损加大，缸壁与活塞之间产生较大的间隙，密封不严，造成泄露，致使液压缸工作速度下降，功率不足。严重时还会失去工作性能，造成事故的发生。

发明内容

本发明应用激光辐射淬火技术对油缸内表面进行热处理，使油缸内壁表面获得了一定硬度和深度的硬化层，提高了油缸内壁的耐磨性。

激光处理的变形量是常规热处理变形量的1/25～1/30，变形量微小，基本保持油缸淬火前的原始状态，与活塞密封圈具有良好的配副性能。

激光辐射加热金属的加热速度为(3-5)*10³℃/s，比常规加热方式加热速度提高数十倍以上，加热后靠金属自身的热传导进行冷却，冷却速度达900℃/s，优于常规淬火介质的冷却速度，因此激光淬火的组织与常规淬火组织不同，从表面到心部，温度呈递减分布，获得理想的组织状态。

激光淬火的最大硬度值为HRC65，高于常规淬火后硬度值HRC52，淬火层深度达3-3.5mm，使油缸达到高耐磨的要求。

激光淬火分为螺旋状和网纹两种。硬化带的宽度大于软化带的宽度，一般硬化带的宽度为2-2.5mm。

附图说明

附图为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

1.磷化前的准备

成品油缸在磷化前，其内孔必须具备较高粗糙度，越光滑越好。磷化前需清洗干净。

2.磷化

为了使激光扫描充分的吸收，油缸必须磷化成黑色，而且黑色的深度要保持一致，否则影响激光扫描质量。

(1)热水清洗剂清洗

用3％-5％清洗剂(粉状)兑水，将水加温到60℃-80℃，然后把油缸放入到水中浸泡15分钟。

(2)热水清洗

将清水加热到75℃-100℃，将油缸放入池中，浸泡4-5分钟。

(3)磷化

根据产品要求，将磷化液与水按一定比例配比，加温到110℃-115℃，将油缸放入磷化池中，根据膜层厚度的要求，一般控制20-25分钟。

(4)冷水清洗

用洁净清水清洗5-6分钟。

(5)沥干

自然沥干或用风吹干即可。

3.激光扫描

扫描速度25-40mm/s，加热温度为(3-5)*10³℃/s，淬火厚度3-3.5mm。

4.浸油

用32#机油，升温到60℃-100℃，将油缸放入油池中浸泡15-20分钟。