[发明专利]机床导轨宽带激光淬火工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床导轨宽带激光淬火工艺。

背景技术

机床导轨淬火硬化，传统工艺采用中频感应加热淬火工艺，该工艺存在以下问题：1、加热过渡区宽；2、淬硬层深；3、冷却采用水冷；由于上述原因，造成的结果是淬火变形大，长度2.4m的导轨平面淬火后，中间最大凹陷达2.5mm。淬火后过大的变形量及过多的加工量一直是机床加工行业存在的重大问题，直接增加了机床的制造成本。

发明内容

针对上述问题，我公司自主开发了宽带激光淬火工艺技术，该技术用于机床导轨表面淬火，较好地解决了上述问题，降低了企业的成本，取得了较好的经济效益。

采用的技术方案是：

机床导轨宽带激光淬火工艺，其工艺过程包括：

1、用汽油或酒精去除钢轨表面油污和锈，然后用砂纸打磨导轨表面进一步去除油污以便于均匀味涂吸光涂层。

2、配制SiO₂吸光涂料，涂料配比为：80-100gSiO₂+500-600ml酒精+15ml漆片；SiO₂吸光涂料配好后用喷枪或刷子均匀涂在导轨表面，以提高金属表面对CO₂激光的吸收率，预涂厚度为0.02-0.05mm；

3、风干涂层。

4、用3-6KW横流CO₂激光器对设置在激光数控加工机上的导轨以250-800mm/min的速度进行扫描，使导轨表面的SiO₂涂层快速加热和快速冷却。

工艺效果

长度2.4m的机床导轨的变形量为：中间最大凹陷0.45m。

淬硬层深：1.0mm以上

硬度：HRC55-60

采用本工艺后，效果非常显著，各项技术指标均高于中频淬火工艺

本发明的优点是：

本工艺在于利用高功率CO₂激光器通过选取合适的激光淬火硬化工艺参数，实现材料表面淬火硬化。加工过程导轨不动，激光束作平行与导轨的直线运动，从激光器输出的激光光束经过数控机床的导光系统和积分镜聚焦后，垂直照射在机床导轨表面，使导轨表面温度迅速升高到相变点以上，光束移开后，利用金属自身的冷却作用使导轨表层迅速冷却至马氏体相变点以下获得淬硬层，具有淬火硬度高、工件变形小、不需淬火介质、生产效率高、无氧化、无污染。

淬硬层组织为高碳马氏体和残余奥氏体，激光淬火组织较其它淬火组织细化，具有高硬度、高耐磨等优点。

具体实施方式

机床导轨宽带激光淬火工艺，其工艺过程包括：

1、用汽油去除钢轨表面油污和锈，然后用砂纸打磨导轨表面进一步去除油污以便于均匀味涂吸光涂层。

2、配制SiO₂吸光涂料，涂料配比为：80gSiO₂+500ml酒精+15ml漆片；SiO₂吸光涂料配好后用刷子均匀涂在导轨表面，以提高金属表面对CO₂激光的吸收率，预涂厚度为0.02-0.05mm；

3、风干涂层。

4、用5KW横流CO₂激光器对设置在激光数控加工机上的导轨以500mm/min的速度进行扫描，使导轨表面的SiO₂涂料层快速加热和快速冷却。