[发明专利]一种采用激光淬火制备薄壁衬套的方法

说明书

发明属于金属热加工工艺范畴，薄壁衬套零件应用在回转机械结构中的衬套、轴承外套、大孔镶套等，具体涉及一种采用激光淬火制备薄壁衬套的方法，包括以下步骤：(1)制备衬套毛坯；(2)采用激光对衬套毛坯的内外圆进行淬火，获得获取HRC50‑55，深2‑3mm的硬度层；(3)激光淬火后打磨抛光淬火层至所需尺寸，即得所需薄壁衬套。本发明的方法采用激光表面淬火技术，制备薄壁衬套并满足表面硬度要求，保证尺寸精度；本发明的方法减少了传统热处理与机械加工的复杂工序，化繁为简，快速高效制造备品备件，为检修赢得时间，具有明显的经济效益。

技术领域

发明属于金属热加工工艺范畴，薄壁衬套零件应用在回转机械结构中的衬套、轴承外套、大孔镶套等，具体涉及一种采用激光淬火制备薄壁衬套的方法。

背景技术

薄壁衬套是机械传动机构中的支撑回转部件，在轧钢、煤矿、水利等设备上常见，一般安装在轴承外套与安装孔之间、大孔径基体部件等，主要作用是保护不可拆卸维修或难以维修的基体部件，避免在工作条件下导致的磨损失效。衬套的使用周期及耐久性，还直接影响到设备整体的精度稳定、产品质量、维护成本等。例如轧钢备件在高温、重载、冲击的工况下，衬套的表面磨损、变形，导致传动间隙增大，设备精度降低，制约产品质量，因此在实践检修维护中，优化衬套备件的制造工艺、质量、制造周期具有重要的意义。

在衬套的制造工艺中，淬火是提高其硬度，稳定性，进而提高使用寿命的一种有效手段。薄壁衬套的壁厚一般15-35mm之间，传统淬火工艺难以保证尺寸精度，热变形难以控制，产品制造难度大其工艺保障措施复杂。本发明旨在通过应用激光技术，提高制造效率和质量，运用其功率密度高，冷却速度快，不需要水或油等冷却介质，硬度高，工件变形小等特点，实现加热层深度和加热轨迹控制，有效应对工件的变形，特别适合薄壁衬套零件表面处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用激光淬火制备薄壁衬套的方法，制备工艺简便，易于调节，能快速高效制造备品备件。

本发明实现目的所采用的方案是：一种采用激光淬火制备薄壁衬套的方法，包括以下步骤：

(1)制备衬套毛坯；

(2)采用激光对衬套毛坯的内外圆进行淬火，获得获取HRC50-55，深2-3mm的硬度层；

(3)激光淬火后打磨抛光淬火层至所需尺寸，即得所需薄壁衬套。

优选地，所述步骤(1)中，采用不低于45钢机械性能的钢板下料，制备衬套毛坯。

优选地，所述步骤(1)中，制备的衬套毛坯：内外圆分别留0.5mm余量，粗糙度为Ra6.3。

优选地，所述步骤(2)中，激光淬火的参数为：激光的光斑为矩形，光斑投影尺寸为2×(5-10)mm，波长为1070nm，功率为1500-1750W，束宽为3mm-7mm，激光X向位移速度为10mm/min，衬套毛坯回转线速度为3mm/s。

优选地，所述步骤(2)中，采用RLF-C3.3KM/B/20/W型激光器对衬套内外圆进行激光淬火。

优选地，所述步骤(3)中，采用砂轮、砂带精磨内外圆至公差尺寸。

本发明具有以下优点和有益效果：(1)本发明的方法采用激光表面淬火技术，制备薄壁衬套并满足表面硬度要求，保证尺寸精度；(2)本发明的方法减少了传统热处理与机械加工的复杂工序，化繁为简，快速高效制造备品备件，为检修赢得时间，具有明显的经济效益。

具体实施方式

为更好的理解本发明，下面的实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

一种采用激光淬火制备薄壁衬套的方法，包括以下步骤：