專利名稱：一種汽車減速箱殼體激光修復再制造的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車部件的修復再制造方法，特別是涉及一種汽車減速箱殼體激光修復再制造的方法，屬于激光熔覆技術領域。
背景技術：
汽車減速箱是汽車進行機械動力轉換的關鍵設備。變速箱殼體一般是用沙模澆注灰口鑄鐵成型，然后再進行包括鏜、銑、鉆、磨等方式加工后進行下道工序加工的，但是由于加工工藝的原因，有部分的變速箱由于澆注或機械加工等原因造成變速箱殼體尺寸超差或因為澆注時產(chǎn)生氣孔，在機械加工時顯露出來致使變速箱殼體尺寸不夠，。雖采用一些修復方法進行修復，但是由于基體材料等原因，修復后不是造成變速箱殼體整體變形，就是修復部位出現(xiàn)裂紋，導致整個變速箱報廢，造成一定的經(jīng)濟損失。在使用過程中，也出現(xiàn)軸承與軸承座發(fā)生滑移，造成軸承孔刮研、劃傷，一般情況下也只能報廢。因此，選擇適當?shù)男迯推嚋p速箱殼體的工藝方法，使汽車減速箱殼體表面耐磨合金涂層與基體結合強度高、耐磨性能好、合金涂層的厚度均勻，是當前亟待解決的課題。激光熔覆技術作為一種先進的再制造技術，近年來得到了迅速推廣和廣泛應用。目前，關于利用激光熔覆工藝制備設備部件耐磨合金涂層的專利很多:例如。公開號為CN1202534的中國發(fā)明專利申請給出的《金屬表面等離子噴涂后激光熔覆制備陶瓷涂層的方法》，該方法是先在金屬表面用等離子噴涂方法制備陶瓷涂層，然后在激光照射的同時，將陶瓷粉末噴向涂層表面，對陶瓷涂層進行二次熔覆處理。公開號為CN1786272的中國發(fā)明專利申請給出的《激光熔覆鎳基納米WC/Co預涂層的制備方法》，該制備 方法包括下列步驟:①按每克重的蟲膠與10 20克重的無水乙醇稱量蟲膠和無水乙醇，然后將所述的蟲膠加入無水乙醇中制成粘結劑；②根據(jù)需要按每克鎳基納米WC/Co粉末與0.1毫升 0.25毫升的粘結劑的比例，稱量鎳基納米WC/Co粉末和所述的粘結劑并混合，充分攪拌均勻制成預涂膠；③將上述預涂膠均勻地涂在待激光熔覆處理的工件表面，制成預涂層通烘干。采用自制的粘結劑制備鎳基納米WC/Co預涂層，然后再采用激光熔覆工藝，制備出了表面較平整，較細密、基本消除了裂紋與孔隙并與基體呈冶金結合的鎳基納米WC/Co復合涂層。公開號為 CN101338425的中國發(fā)明專利申請給出的《鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝》，包括以下工藝過程:首先滑床板表面預處理，即在室溫下對滑床板表面進行除油除銹，并用酒精清洗干凈；然后是合金粉末的預置，即把待熔覆的鐵基、鎳基或鈷基合金粉末預置于上述處理后的滑床板表面，并用帶有導軌的刮尺來調(diào)整預制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有適當?shù)暮穸龋詽M足熔覆后涂層厚度的要求；最后是光熔覆強化滑床板，選用氣體CO2激光器，工作臺為數(shù)控機床，在滑床板表面進行激光熔覆強化?，F(xiàn)有技術給出的上述技術方案雖能利用激光熔覆工藝對部分設備部件進行耐磨涂層處理，并通過配制適當?shù)娜鄹膊牧峡朔思す馊蹖哟嬖诘牧鸭y、氣孔和微觀結構不均勻性的問題，取得一定的技術效果。但對其他特定的設備部件，例如像汽車減速箱殼體這樣的特殊結構，現(xiàn)有的激光熔覆工藝已明顯不能適應。經(jīng)本申請人檢索查證:采用激光熔覆工藝完成汽車減速箱殼體表面耐磨合金涂層，國內(nèi)尚無先例，國外也沒有見到相關報道。因此，尋找出適當?shù)牟捎眉す馊鄹餐瓿善嚋p速箱殼體表面耐磨合金涂層的工藝方法，仍需所屬領域的技術人員利用公知的激光熔覆技術，針對特定的汽車減速箱殼體修復或再制造課題進一步作出創(chuàng)造性的研究工作，以便能給出令人滿意的激光熔覆汽車減速箱殼體表面耐磨合金涂層的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供一種汽車減速箱殼體激光修復再制造的工藝方法。該工藝采用具有耐磨性能和與基體互溶性良好的合金粉末作為激光熔覆修復材料，采取激光熔覆修復的方法將具有與基材相溶性且耐磨性能優(yōu)良的合金粉末均勻地熔覆在一種汽車減速箱殼體上，形成均勻致密的冶金結合涂層，熔覆修復層與基體形成牢固的冶金結合，不產(chǎn)生剝落。本發(fā)明給出的技術方案是:這種汽車減速箱殼體激光修復再制造的方法，其特點是包括以下過程。(I)汽車減速箱殼體內(nèi)孔預處理。室溫下對汽車減速箱殼體進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈。用著色探傷法汽車減速箱殼體進行檢驗，要求修復部位無裂紋、夾雜等缺陷。(2)合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調(diào)節(jié)。

選用具有優(yōu)良耐磨性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，其化學成份按重量百分比為:c:0.06 0.08%,Cr:10 15%,N1:1.8 2.5%、Mo:0.5 0.7%、S1:0.8 1.2%、N:0.6 0.8%、Nb:0.6 0.8%、B:0.3 0.5%,余量為 Fe。調(diào)節(jié)自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉量，使合金粉末涂層的厚度達到0.2-1.0 mm。(3)汽車減速箱殼體內(nèi)孔激光熔覆合金層修復。選用DL — HL — T5000型CO2激光器，工作臺為SMENS數(shù)控激光加工機。用紅旗紙燒斑法選取最佳的激光模式，利用高功率CO2激光光束和同步送粉裝置將合金粉末自動送入激光熔池內(nèi)。熔覆修復工藝參數(shù)如下。激光功率P = 2500 3500W。聚焦 f=200 400。掃描速度V = 300 600mm/min。光斑直徑D=2.5 3.5。搭接率40 60%。涂層厚度:0.2—1.0 mm。(4 )熔覆修復后探傷檢驗。用著色探傷法對汽車減速箱殼體進行檢驗，要求熔覆修復部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。
本發(fā)明的原理是:采用具有優(yōu)良的耐磨性能、與汽車減速箱殼體基體具有良好冶金與力學相溶的鐵基合金粉末，在高功率激光束輻照工件表面的同時，采用自動送粉裝置同步向激光熔池送入合金粉末，合金粉末在熔池內(nèi)發(fā)生快速熔化和凝固，形成均勻致密的耐磨修復層，熔覆修復層與基體形成牢固的冶金結合(結合強度達到98%以上)。修復層硬度可在HRC20 - 35內(nèi)選擇，熔覆修復層厚度在0.2 — 1.0mm，硬度、厚度均勻分布。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是。1、激光熔覆修復合金涂層均勻、致密，與基體形成牢固的冶金結合，涂層具有優(yōu)良的耐磨性能，采用本發(fā)明修復制造的汽車減速箱殼體耐磨性能和使用壽命均得到很大的提聞。2、本發(fā)明可用于一種汽車減速箱殼體修復再制造。
具體實施例方式實施例1。( I)汽車減速箱殼體預處理。室溫下對汽車減速箱殼體進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈。用著色探傷法汽車減速箱殼體進行檢驗，要求修復部位無裂紋、夾雜等缺陷。(2)合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調(diào)節(jié)。選用具有優(yōu)良耐磨抗蝕性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，其化學成份按重量百分比為:C:0.06%、Cr:15%, N1:2.5%、Mo:0.5%、S1:0.8%、N:0.6%、Nb:0.8%、B: 0.3%，余量為Fe。調(diào)節(jié)自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉量，使合金粉末涂層的厚度達到0.2mm。(3)汽車減速箱殼體激光熔覆合金層修復。選用DL — HL — T5000型CO2激光器，工作臺為SMENS數(shù)控激光加工機。用紅旗紙燒斑法選取最佳的激光模式，利用高功率CO2激光光束和同步送粉裝置將合金粉末自動送入激光熔池內(nèi)。熔覆修復工藝參數(shù)如下。激光功率P = 3500W。聚焦f=200。掃描速度V = 350mm/min。光斑直徑D=3.2。搭接率45%。( 4 )熔覆修復后探傷檢驗。用著色探傷法對汽車減速箱殼體進行檢驗，要求熔覆修復部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。實施例2。( I)汽車減速箱殼體預處理。室溫下對汽車減速箱殼體進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈。用著色探傷法汽車減速箱殼體進行檢驗，要求修復部位無裂紋、夾雜等缺陷。
(2)合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調(diào)節(jié)。選用具有優(yōu)良耐磨抗蝕性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，其化學成份按重量百分比為:C:0.07%、Cr:12%, N1:2%、Mo:0.6%、S1:1%、N:0.7%、Nb:0.7%、B:0.4%,
余量為Fe。調(diào)節(jié)自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉量，使合金粉末涂層的厚度達到0.6 mm。(3)汽車減速箱殼體激光熔覆合金層修復。選用DL — HL — T5000型CO2激光器，工作臺為SMENS數(shù)控激光加工機。用紅旗紙燒斑法選取最佳的激光模式，利用高功率CO2激光光束和同步送粉裝置將合金粉末自動送入激光熔池內(nèi)。熔覆修復工藝參數(shù)如下。激光功率P = 3500W。聚焦 f=400。掃描速度V = 500mm/min。光斑直徑D=3.2。搭接率45%。( 4 )熔覆修復后探傷檢驗。用著色探傷法對汽車減速箱殼體進行檢驗，要求熔覆修復部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。實施例3。( I)汽車減速箱殼體預處理。室溫下對汽車減速箱殼體進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈。用著色探傷法汽車減速箱殼體進行檢驗，要求修復部位無裂紋、夾雜等缺陷。(2)合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調(diào)節(jié)。選用具有優(yōu)良耐磨抗蝕性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，其化學成份按重量百分比為:C:0.08%、Cr:10%, N1:1.8%、Mo:0.7%、S1:1.2%、N:0.8%、Nb:0.6%、B:
0.5%，余量為Fe。調(diào)節(jié)自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉量，使合金粉末涂層的厚度達到1.0 mm。(3)汽車減速箱殼體激光熔覆合金層修復。選用DL — HL — T5000型CO2激光器，工作臺為SMENS數(shù)控激光加工機。用紅旗紙燒斑法選取最佳的激光模式，利用高功率CO2激光光束和同步送粉裝置將合金粉末自動送入激光熔池內(nèi)。熔覆修復工藝參數(shù)如下。激光功率P = 3500W。

聚焦 f=400。掃描速度V = 500mm/min。光斑直徑D=3.2。搭接率45%。
( 4 )熔覆修復后探傷檢驗。
用著色探傷法對汽車減速箱殼體進行檢驗，要求熔覆修復部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。
權利要求
1.一種種汽車減速箱殼體激光修復再制造的方法，其特征在于包括以下過程: (1)汽車減速箱殼體內(nèi)孔預處理 室溫下對汽車減速箱殼體進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈， 用著色探傷法汽車減速箱殼體進行檢驗，要求修復部位無裂紋、夾雜等缺陷； (2)合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調(diào)節(jié) 選用具有優(yōu)良耐磨性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，其化學成份按重量百分比為:C:0.06 0.08%、Cr: 10 15%、N1:1.8 2.5%、Mo:0.5 0.7%、S1:0.8 1.2%、N:0.6 0.8%、Nb:0.6 0.8%、B:0.3 0.5%,余量為 Fe ； 調(diào)節(jié)自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉量，使合金粉末涂層的厚度達到0.2 — 1.0 mm ; (3)汽車減速箱殼體內(nèi)孔激光熔覆合金層修復 選用DL — HL — T5000型CO2激光器，工作臺為SMENS數(shù)控激光加工機，用紅旗紙燒斑法選取最佳的激 光模式，利用高功率CO2激光光束和同步送粉裝置將合金粉末自動送入激光熔池內(nèi)； 熔覆修復工藝參數(shù)如下: 激光功率P = 2500 3500W 聚焦f=200 400 掃描速度V = 300 600mm/mi n 光斑直徑D=2.5 3.5 搭接率40 60% 涂層厚度:0.2—1.0 mm； (4)熔覆修復后探傷檢驗 用著色探傷法對汽車減速箱殼體進行檢驗，要求熔覆修復部位無裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車減速箱殼體激光修復再制造的方法，其特征包括以下工藝過程首先對汽車減速箱殼體預處理在室溫下對汽車減速箱殼體進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈，然后合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調(diào)節(jié)選用具有優(yōu)良耐磨性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，調(diào)節(jié)自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉量，使合金粉末涂層的厚度達到0.2—1.0mm。本發(fā)明合金涂層均勻、致密，具有優(yōu)良的耐磨抗蝕性能，與基材為冶金結合，結合強度高，采用本發(fā)明修復制造的汽車減速箱殼體耐磨性能和使用壽命均得到很大的提高。
文檔編號C23C24/10GK103194745SQ20121000424
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者陶興啟, 黃旭東, 廖運生, 章紅明 申請人:沈陽大陸激光成套設備有限公司