[发明专利]一种轴类零件的激光热熔覆工艺

说明书

技术领域

本发明涉及轴类零件的再制造技术领域，具体的说是一种轴类零件的激光热熔覆工艺。

背景技术

轴类零件在机械传动、连接中应用的较为普遍，往往承受着重负载和扭矩，使用一段时间后，会在与其它零部件的连接处有一定程度的磨损，随着磨损的加剧，使得轴类零件的使用寿命和性能急剧下降，降低了设备的稳定性，在检修的过程中，对于磨损较为严重的轴类零件拆下予以更换，使得设备的使用和维护成本较高，且更换轴类零件较为麻烦，拆下的轴类零件未采取相应的技术手段进行回收，导致了严重的资源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轴类零件的激光热熔覆工艺，实现对磨损后的轴类进行修复，实现了轴类零件的回收再利用，以降低设备的使用和维护成本。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种轴类零件的激光热熔覆工艺，包括以下工艺步骤：

(1)表面清理：对轴类零件的油污和锈迹进行处理，并进一步喷砂处理，以裸露出金属表面，从而在熔覆过程中，确保裸露的金属与熔覆层能够紧密结合，保证熔覆后的质量；

(2)将轴类零件装夹在机床上，利用三维扫描仪对轴类零件的外圆面进行扫描，并将三维数据传输给计算机，利用计算机成像；

(3)在计算机中输入原始轴类零件的直径及轴长，利用计算机分析得出各部位数据差值，即磨损量输入到PLC中，利用PLC形成控制信号；

(4)启动送粉器和激光器，同步的启动机床，驱动轴类零件低速回转，并利用PLC形成控制信号控制送粉器和激光器运动，并实时改变送粉量和激光参数，其中送粉器内输送的为Fe-Gr-Ni纳米粉末，利用激光在轴类零件的表面形成熔覆层；

(5)修整：对熔覆后的轴类零件表面进行修整，使其达到实际使用的尺寸要求。

所述步骤(4)中的熔覆方式为：当轴类零件低速回转一周后，PLC控制送粉器和激光器沿着轴类零件的轴线方向前进一个长度单位后停止运动，该长度单位等于激光器每次熔覆的宽度，接着轴类零件再低速回转一周后，PLC再次控制送粉器和激光器沿着轴类零件的轴线方向前进一个长度单位后停止运动，直至到达轴类零件末端。按照上述的熔覆方式，可实现对轴类零件外圆面的全方位熔覆处理，以对轴类零件表面的裂纹和磨损部位进行填补，保证了结合处的质量，结合强度高，同时采用激光技术与纳米技术相结合，在轴类零件表面形成熔覆层，极大的提高了修复后的轴类零件的使用性能，从而达到轴类零件回收再利用的目的。

所述Fe-Gr-Ni纳米粉末Fe占59％，Gr占23％，Ni占15％，组合添加剂占3％。

所述组合添加剂包括GO、Si、B、Si，所述GO、Si、B、Si按照2:0.7:1:3的比例均匀混合，其中GO为氧化石墨烯，是石墨烯的氧化物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的，将氧化石墨烯与其它组分结合，从而提高了Fe-Gr-Ni纳米粉末制成的熔覆层的综合性能。

本发明的有益效果是：本发明利用自动化控制与、激光技术、纳米技术结合，实现对磨损后的轴类进行修复，实现了轴类零件的回收再利用，以降低设备的使用和维护成本，延长了轴类零件的使用寿命。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：一种轴类零件的激光热熔覆工艺，包括以下工艺步骤：

(1)表面清理：对轴类零件的油污和锈迹进行处理，并进一步喷砂处理，以裸露出金属表面，从而在熔覆过程中，确保裸露的金属与熔覆层能够紧密结合，保证熔覆后的质量；

(2)将轴类零件装夹在机床上，利用三维扫描仪对轴类零件的外圆面进行扫描，并将三维数据传输给计算机，利用计算机成像；

(3)在计算机中输入原始轴类零件的直径及轴长，利用计算机分析得出各部位数据差值，即磨损量输入到PLC中，利用PLC形成控制信号；

(4)启动送粉器和激光器，同步的启动机床，驱动轴类零件低速回转，并利用PLC形成控制信号控制送粉器和激光器运动，并实时改变送粉量和激光参数，其中送粉器内输送的为Fe-Gr-Ni纳米粉末，利用激光在轴类零件的表面形成熔覆层；

(5)修整：对熔覆后的轴类零件表面进行修整，使其达到实际使用的尺寸要求。