激光表面复合强化修复的轴类零件及其设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种激光表面复合强化修复的轴类零件及其设备，所述轴类零件包括轴类零件基体，还包括：熔覆层，位于所述轴类零件基体的外表面；合金化层，位于所述熔覆层的外表面。本实用新型专利技术提供可恢复轴类零件原有尺寸并具有高硬度、高耐磨性和抗裂性的轴类零件，可大大减少轴类零件的浪费，减少人力、物力以及资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光加工
，特别涉及一种激光表面复合强化修复的轴类零件及其设备。
技术介绍
随着工业不断发展，轴类零件在工业中的使用越来越重要。轴类零件是在机械设备中支承转动零件并传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。由于轴类零件工作环境的复杂性，失效形式的种类也有很多种。在工作中回转运动的零件与轴类零件长期作用相互摩擦，使轴类零件磨损，与回转运动的零件产生间隙，导致机器产生振动直至无法工作，所以必须定期更换，造成大量人力和资源的浪费。现有技术中需要一种可恢复原有尺寸并具有高硬度、高耐磨性和抗裂性的轴类零件。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种激光表面复合强化修复的轴类零件及其设备，能恢复轴类零件原有尺寸并具有高硬度、高耐磨性和抗裂性。为了实现上述目的，本技术提供了一种激光表面复合强化修复的轴类零件，所述轴类零件包括轴类零件基体，还包括：熔覆层，位于所述轴类零件基体的外表面；合金化层，位于所述熔覆层的外表面。优选的，由Fe基合金粉末激光熔覆后形成的所述熔覆层与所述轴类零件基体之间是熔合连接。优选的，由纳米陶瓷粉末激光合金化后形成的所述合金化层与所述熔覆层之间是通过激光合金化作用相连接。本技术的另一目的是提供一种激光表面复合强化修复的设备，包括：能够在轴类零件基体的外表面形成熔覆层的激光熔覆组件；能够在所述熔覆层的外表面形成合金化层的激光合金化组件。优选的，所述激光熔覆组件还包括激光熔覆送粉部，所述激光熔覆送粉部采用气载式送粉器。优选的，所述激光熔覆组件为CO2气体激光器、YAG激光器、半导体激光器或光纤激光器。本技术实施例具有以下技术效果：磨损的轴类零件恢复原有尺寸，熔覆层具有提高轴类零件材料的耐磨性、耐腐蚀性的作用，合金化层具有提高轴类零件表面硬度、耐磨性的作用，熔覆层与合金化层相互配合，磨损的轴类零件恢复原有尺寸，并且保证零件表面高硬度，且不产生开裂。本技术还可大大减少轴类零件的浪费，减少人力、物力以及资源的浪费。根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是本技术实施例的结构示意图。具体实施方式图1示出了本技术实施例，激光表面复合强化修复的轴类零件的结构示意图。在一些说明性实施例中，一种激光表面复合强化修复的轴类零件，所述轴类零件包括轴类零件基体1，还包括：熔覆层2，位于所述轴类零件基体1的外表面；合金化层3，位于所述熔覆层2的外表面。其中，熔覆层2与合金化层3相互配合，磨损的轴类零件恢复原有尺寸，并且保证零件表面高硬度，且不产生开裂。对轴类零件进行激光表面复合强化修复的方法，包括：步骤一，清理轴类零件表面的杂质层，获得清洁后的轴类零件；步骤二，对所述清洁后的轴类零件进行预加热处理，获得达到预热温度的轴类零件；步骤三，进行激光熔覆加工，将Fe基合金粉末熔覆于所述达到预热温度的轴类零件的表面，获得熔覆后的轴类零件；步骤四，采用纳米陶瓷粉对所述熔覆后的轴类零件的表面进行激光合金化加工，获得修复的轴类零件。所述激光熔覆加工的工艺参数包括：激光功率1.5-3.5KW、扫描速度3-10mm/s、光斑直径15-20mm、搭接率30-40％以及熔覆厚度1.0-2.0mm。实验表明，采用该组数据进行激光熔覆加工，最适合与激光合金化加工工艺相配合，达到最佳效果。所述激光合金化加工的工艺参数包括：激光功率1.5-3.5KW、扫描速度10-30mm/s、光斑直径3-5mm以及搭接率5-15％。实验表明，采用该组数据进行激光合金加工，最适合与激光熔覆加工工艺相配合，达到最佳效果。所述步骤一具体包括：清理所述轴类零件表面的灰尘、氧化膜，再清洗所述轴类零件表面的油污。其中，步骤S101中的杂质层不单指灰尘、氧化膜、油污，还包括其他需要去除的物质，例如需要修复的轴类零件的原工艺为渗氮处理，则去除的杂质层中包含渗氮层。所述预加热处理具体包括：将所述清洁后的轴类零件的预热温度设置为150-250℃，加热1-2小时。在一些说明性实施例中，由Fe基合金粉末激光熔覆后形成的所述熔覆层2与所述轴类零件基体之间是熔合连接。其中，熔覆层2具有提高轴类零件材料的耐磨性、耐腐蚀性的作用。在一些说明性实施例中，由纳米陶瓷粉末激光合金化后形成的所述合金化层3与所述熔覆层2之间是通过激光合金化作用相连接。其中，合金化层3具有提高轴类零件表面硬度、耐磨性的作用。在一些说明性实施例中，一种激光表面复合强化修复的设备，包括：能够在轴类零件基体的外表面形成熔覆层2的激光熔覆组件；能够在所述熔覆层2的外表面形成合金化层3的激光合金化组件。在一些说明性实施例中，所述激光熔覆组件还包括激光熔覆送粉部，所述激光熔覆送粉部采用气载式送粉器。其中，送粉方式为侧向同步、预置送粉或同轴送粉，送粉系统采用氩气输送粉末并保护熔池。在一些说明性实施例中，所述激光熔覆组件为CO2气体激光器、YAG激光器、半导体激光器或光纤激光器。其中，所述激光合金化组件为CO2气体激光器、YAG激光器、半导体激光器或光纤激光器；所述激光合金化组件还包括激光熔覆送粉部，所述激光熔覆送粉部采用气载式送粉器。至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本技术的多个示例性实施例，但是，在不脱离本技术精神和范围的情况下，仍可根据本技术公开的内容直接确定或推导出符合本技术原理的许多其他变型或修改。因此，本技术的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光表面复合强化修复的轴类零件，其特征在于，所述轴类零件包括轴类零件基体，还包括：熔覆层，位于所述轴类零件基体的外表面；合金化层，位于所述熔覆层的外表面。

【技术特征摘要】
1.一种激光表面复合强化修复的轴类零件，其特征在于，所述轴类零件包括轴类零件基体，还包括：熔覆层，位于所述轴类零件基体的外表面；合金化层，位于所述熔覆层的外表面。2.根据权利要求1所述的轴类零件，其特征在于，由Fe基合金粉末激光熔覆后形成的所述熔覆层与所述轴类零件基体之间是熔合连接。3.根据权利要求2所述的轴类零件，其特征在于，由纳米陶瓷粉末激光合金化后形成的所述合金化层与所述熔覆层之间是通过激光合金化...

【专利技术属性】
技术研发人员：段虎明，赵慧峰，赵兵兵，朱茜，
申请(专利权)人：山西玉华再制造科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14