工藝試驗(yàn)及快速磨損試驗(yàn)證明,激光功率、離焦量、掃描速率和激光熱處理面積比是影響激光熱處理淬硬層深度、寬度、硬度、金相組織、氣缸套內(nèi)表面品質(zhì)及耐磨性的主要工藝參數(shù)。為此,在kms-ii缸套、活塞環(huán)室內(nèi)快速模擬磨損試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了幾項(xiàng)主要工藝參數(shù)選定試驗(yàn)。 4
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變激光功率 3e6Y
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在同樣氣缸配對(duì)副、同一離焦量(l=27.5mm)和同一掃描速率(v=20mm/s)下,改變激光功率大小,進(jìn)行快速磨損試驗(yàn)。激光功率1kw與激光功率1.2kw時(shí),氣缸套及配對(duì)活塞環(huán)的耐磨性很接近,而激光功率0.8kw時(shí),其耐磨性則大幅度下降,因此保證足夠的激光功率是非常必要的。 {3(.c, q@
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變離焦量 [H %?jTQ
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不同離焦量l下的氣缸套、活塞環(huán)耐磨性試驗(yàn)結(jié)果表示，離焦量l=27.5mm為最佳離焦量,在該離焦量下激光熱處理氣缸套及其配對(duì)活塞環(huán)均具有優(yōu)異的耐磨性。而在加大離焦量(l,=32.5mm)或減小離焦量(l=l7.5mm)后,激光熱處理氣缸套及其配對(duì)活塞環(huán)耐磨性大幅度下降,氣缸套相對(duì)磨損分別增加50.9%和84.9%,配對(duì)活塞環(huán)相對(duì)磨損分別增加31.6%和39.2%。 <N=p:e,aN,
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變掃描速率 Q b't*2c%
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改變激光掃描速率,得出的激光熱處理氣缸套及其配對(duì)活塞環(huán)耐磨性結(jié)果,其磨損值均較小且接近。其中用3’30"處理一只氣缸套的試驗(yàn)結(jié)果最佳(其掃描速率v=21mm/s),可見在保證足夠激光功率及適宜離焦量的前提下,可適當(dāng)加快掃描速率,以提高激光熱處理生產(chǎn)效率。 u 1{ym_
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激光熱處理面積比的選擇 }j(2Dl
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激光熱處理面積比p,是指熱處理掃描帶總面積占?xì)飧滋變?nèi)表面總面 積的百分比。此項(xiàng)試驗(yàn)研究在l981年-1982年“拖拉機(jī)氣缸套激光熱處理工藝研究"部管科研項(xiàng)目中做了系統(tǒng)試驗(yàn),80年代中期又做了一些補(bǔ)充驗(yàn)證試驗(yàn),選定激光熱處理面積比p不低于30%為宜。 :6j :9lYL2
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激光處理氣缸的耐磨穩(wěn)定性試驗(yàn) L0mnU)Q}C
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激光熱處理氣缸套在磨損過程中,是否會(huì)出現(xiàn)初期磨損速率低,而隨著試驗(yàn)時(shí)間的增加和磨損量的加 大,導(dǎo)致磨損急劇上升,并產(chǎn)生剝落現(xiàn)象,即其耐磨穩(wěn)定性如何?為此,我們將激光熱處理氣缸套在室內(nèi)快速磨損試驗(yàn)臺(tái)上連續(xù)試驗(yàn)25h.每隔5h測(cè)量一次氣缸套徑向磨損值和活塞環(huán)閉口間隙增大值,試驗(yàn)10h后,換上第2組環(huán)。試驗(yàn)結(jié)果表明氣缸套磨損正常,未出現(xiàn)后期磨損急劇增大現(xiàn)象,說明在激光 淬硬層未磨盡之前,耐磨性很好,無剝落現(xiàn)象,隨著 淬硬層的逐步磨損,配對(duì)活塞環(huán)的磨損有下降的趨勢(shì)。雖然試驗(yàn)15h后(半徑磨損值已達(dá)0.10mm以上)磨損有增加的趨勢(shì),即磨損速率dd/dt略有上升,但斜率變化并不大。證明激光熱處理氣缸套具有優(yōu)良的耐磨穩(wěn)定性,這--優(yōu) 點(diǎn)對(duì)實(shí)際使用 是非常重要的。 qm}>J^hnB#
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與其它不同材質(zhì)氣缸套的耐磨性及配副性能對(duì)比 !ObE{2Enf
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選取國內(nèi)生產(chǎn)的 硼鑄鐵、高磷鑄鐵、 中磷鑄鐵、中磷釩鈦鑄鐵、磷鉻釩鈦鑄鐵、中頻淬火氣缸套及工藝穩(wěn)定后的激光熱處理氣缸套,配鎢鉻鑄鐵、 硼釩鈦鑄鐵、 鎢釩鈦鑄鐵、 鉻鉬銅鑄鐵活塞環(huán)組(第1氣環(huán)鍍鉻,油環(huán)鍍鉻,下同)一并進(jìn)行室內(nèi)快速磨損試驗(yàn),以考核激光熱處理氣缸套的耐磨性`配副性及其使用壽命。
