[发明专利]一种金属带锯条的激光冲击强化方法

说明书

本发明涉及一种金属带锯条的激光冲击强化方法，所述金属带锯条的厚度为0.6‑1.6mm，包括如下步骤：将胶和硬质颗粒混合均匀，获得胶料；将所述胶料涂覆于带锯条的待强化区域表面，固化，在待强化区域表面获得吸收层；在所述吸收层表面覆盖透明约束层，然后对待强化区域进行激光冲击强化，再去除带锯条表面残留的胶料，获得带有多个凹坑的带锯条。本发明的金属锯条的激光冲击强化方法可实现带锯条表面的高质量强化，能够有效消除锯条激光冲击强化后的整体结构变形，还可以减小因变形而导致的先强化表面残余压应力衰减。

技术领域

本发明涉及一种金属带锯条的激光冲击强化方法，属于锯条生产领域。

背景技术

金属带锯条一般为双金属焊接而成，其背材一般为高弹性得弹簧钢，齿尖为高硬度的高速钢或硬质合金钢。由于受焊接工艺的热影响，背材与齿尖的焊缝处会存在残余热应力（一般为拉应力），甚至存在微裂纹、气孔等缺陷。在实际使用过程中，由于受循环切削力的影响，这些因素使得锯条的背材与齿尖的焊缝处为疲劳寿命最薄弱部位，此处最易发生蹦齿，而带锯条一旦有某处发生蹦齿，则会使得其周围的锯齿极易蹦齿，从而造成大面积的蹦齿，使得锯条的寿命大大缩减。

激光冲击强化技术是目前一种先进的材料强化工艺，常用于对金属材料表面进行处理，使得金属材料表面获得较高的残余应力，提高疲劳裂纹萌生寿命。

申请人猜测将激光冲击强化技术应用于金属锯条的强化，可以在锯条表面引入残余压应力，从而延缓焊缝处疲劳裂纹的产生及扩展，使其疲劳寿命大大提高。

然而，锯条的厚度一般较薄（0.65-1.6mm），申请人研究发现，如果直接采用激光光斑塔接在锯条表面形成强化区，会使强化区塑性应变引起强化表面积变大，强化区向上突起，导致锯条整体结构变形。另外，厚度较小锯条的后强化表面产生的变形对先强化面的残余应力影响较大，使得先强化面残余压应力幅值降低。因此，现有激光冲击强化技术无法直接套用于金属带锯条的强化上。

因而，急需发明一种金属锯条的激光冲击强化方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种金属带锯条的激光冲击强化方法，以实现带锯条的高质量冲击强化，并避免由于激光冲击强化引起的整体结构变形。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种金属带锯条的激光冲击强化方法，所述金属带锯条的厚度为0.6-1.6mm，包括如下步骤：

S1、将胶和硬质颗粒混合均匀，获得胶料；

其中，所述硬质颗粒为球形，硬质颗粒的直径为300-1000μm；

S2、将所述胶料涂覆于带锯条的待强化区域表面，固化，在待强化区域表面获得吸收层；

其中，所述硬质颗粒的硬度大于带锯条的待强化区域的硬度；所述吸收层的厚度为300-1000μm；

S3、在所述吸收层表面覆盖透明约束层，然后对待强化区域进行激光冲击强化，再去除带锯条表面残留的胶料，获得带有多个凹坑的带锯条；

其中，所述激光的光斑直径为1- 6mm，脉宽为8-16ns，脉冲能量≤10J，一般的，其他未提及的激光参数不受特别限制。

进一步地，硬质颗粒与胶水的体积比为（1：1）-（3：1）。

进一步地，S1中，所述胶为非透明胶，优选地，所述胶的颜色为黑色、灰色、蓝色、红色、紫色、绿色、橙色中的一种。

进一步地，S1中，所述硬质颗粒为金刚石颗粒、TiB₂颗粒、TiC颗粒中的一种或几种；进一步地，所述硬质颗粒的直径为400-900μm，优选为500-800μm。