[发明专利]一种粉末冶金汽车发动机链轮锁销孔激光淬火方法

说明书

本发明属于表面热处理技术领域，具体涉及一种粉末冶金汽车发动机链轮锁销孔激光淬火方法。该方法采用吹气辅助，两次不等速扫描激光淬火，来达到待淬火零件强化的目的。两次扫描速度不一致，第一次扫描速度较慢，第二次扫描速度较快，且整个过程中功率保持一致，气体流量保持不变，淬火过程中任意时刻气体以固定角度吹向链轮平面淬火光斑位置处。本发明不仅提高了工件的硬度、耐磨性、抗疲劳、抗氧化等性能，并且解决了锁销孔感应淬火硬度低、淬火面融化等问题。

技术领域

本发明属于表面热处理技术领域，具体涉及一种粉末冶金汽车发动机链轮锁销孔激光淬火方法。

背景技术

汽车发动机链轮是汽车发动机配气系统的重要组成部分，链轮通过与曲轴的连接并配合一定的传动比来保证进气(排气)的量和气门开合时间、角度，使进入的空气量达到最佳，提高燃烧效率。链轮的作用就是对发动机凸轮的相位进行调节，从而使得气门开启、关闭的时间随发动机转速的变化而变化，以提高充气效率，增加发动机功率。

汽车发动机链轮在使用过程中，要求链轮轮齿、锁销孔等工作面达到一定的强度。而汽车链轮一般由铁基合金粉末压制、烧结而成，由于粉末冶金材料在压制、烧结过程中，本身存在一定孔隙和组织不均匀等缺陷，影响链轮的机械性能和使用寿命。尤其在链轮表面锁销孔处，发动机运转过程中，销与锁销孔长期摩擦，锁销孔表面就需要更高的强度和耐磨性来满足性能要求，因此必须对销与锁销孔碰撞面进行强化处理。

目前粉末冶金汽车发动机链轮锁销孔的强化处理方式普遍采用感应淬火，感应淬火通过工件表面产生的感应电流将链轮锁销孔加热，热源在工件表层，加热速度快，热效率比较高，且链轮不是整体加热，变形较小。

但是采用感应淬火的淬火方法，还是存在以下问题：

1.感应淬火需要根据零件的形状和尺寸设计相应的感应线圈，但是由于锁销孔形状不规则、孔径很小，感应线圈受到限制，进而影响淬火质量。

2.链轮锁销孔采用感应淬火时经常出现硬度低、硬度分布不均匀、淬火面熔化等缺陷。

3.由于链轮锁销孔形状复杂，采用感应淬火时容易在锁销孔台阶面处产生裂纹而报废。

4.链轮采用感应淬火，生产效率低，产品质量不稳定。

发明内容

为了解决上述背景技术中的问题，本发明提出了一种粉末冶金汽车发动机链轮锁销孔激光淬火方法，不仅提高了工件的硬度、耐磨性、抗疲劳、抗氧化等性能，并且解决了锁销孔感应淬火硬度低、淬火面融化等问题。

本发明的基本工作原理是：

本发明采取了一种粉末冶金汽车发动机链轮锁销孔激光淬火方法，采用气体辅助，两次不等速扫描激光淬火，来达到待淬火零件强化的目的。两次扫描速度不一致，第一次扫描速度较慢，第二次扫描速度较快，且整个过程中功率保持一致，气体流量保持不变，淬火过程中任意时刻气体以固定角度吹向链轮平面淬火光斑位置处。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种粉末冶金汽车发动机链轮锁销孔激光淬火方法，包括以下步骤：

1)淬火前准备；

在待淬火零件上确定淬火区域，确定淬火的起始位置A1和终止位置A2；

2)一次激光淬火；

调整刚性气体输送管与待淬火零件之间的角度为40～55°，刚性气体输送管出气端最低点与光斑中心点距离为28～32mm；开启激光器，调整激光器的离焦量为-15～+15mm,功率为1500～1700W；激光器的吹气装置的气体流量大小为10～20L/min；运行激光器出光，激光器以6.0～9.0mm/s的扫描速度从待淬火区域的起始位置A1移动至终止位置A2，对待淬火零件进行一次淬火；

3)自然冷却；