工艺试验及快速磨损试验证明,激光功率、离焦量、扫描速率和激光热处理面积比是影响激光热处理淬硬层深度、宽度、硬度、金相组织、气缸套内表面品质及耐磨性的主要工艺参数。为此,在kms-ii缸套、活塞环室内快速模拟磨损试验台上进行了几项主要工艺参数选定试验。 *N'B(j/
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变激光功率 #C%<g:F8
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在同样气缸配对副、同一离焦量(l=27.5mm)和同一扫描速率(v=20mm/s)下,改变激光功率大小,进行快速磨损试验。激光功率1kw与激光功率1.2kw时,气缸套及配对活塞环的耐磨性很接近,而激光功率0.8kw时,其耐磨性则大幅度下降,因此保证足够的激光功率是非常必要的。 =K8`[i H
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变离焦量 , {z$M
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不同离焦量l下的气缸套、活塞环耐磨性试验结果表示，离焦量l=27.5mm为最佳离焦量,在该离焦量下激光热处理气缸套及其配对活塞环均具有优异的耐磨性。而在加大离焦量(l,=32.5mm)或减小离焦量(l=l7.5mm)后,激光热处理气缸套及其配对活塞环耐磨性大幅度下降,气缸套相对磨损分别增加50.9%和84.9%,配对活塞环相对磨损分别增加31.6%和39.2%。 NV9= ~c x
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变扫描速率 {2Gp+&
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改变激光扫描速率,得出的激光热处理气缸套及其配对活塞环耐磨性结果,其磨损值均较小且接近。其中用3’30"处理一只气缸套的试验结果最佳(其扫描速率v=21mm/s),可见在保证足够激光功率及适宜离焦量的前提下,可适当加快扫描速率,以提高激光热处理生产效率。 7Ox vq^[
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激光热处理面积比的选择 ,PN>,hFL
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激光热处理面积比p,是指热处理扫描带总面积占气缸套内表面总面 积的百分比。此项试验研究在l981年-1982年“拖拉机气缸套激光热处理工艺研究"部管科研项目中做了系统试验,80年代中期又做了一些补充验证试验,选定激光热处理面积比p不低于30%为宜。 , PN?_N
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激光处理气缸的耐磨稳定性试验 I8^z\ef&
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激光热处理气缸套在磨损过程中,是否会出现初期磨损速率低,而随着试验时间的增加和磨损量的加 大,导致磨损急剧上升,并产生剥落现象,即其耐磨稳定性如何?为此,我们将激光热处理气缸套在室内快速磨损试验台上连续试验25h.每隔5h测量一次气缸套径向磨损值和活塞环闭口间隙增大值,试验10h后,换上第2组环。试验结果表明气缸套磨损正常,未出现后期磨损急剧增大现象,说明在激光 淬硬层未磨尽之前,耐磨性很好,无剥落现象,随着 淬硬层的逐步磨损,配对活塞环的磨损有下降的趋势。虽然试验15h后(半径磨损值已达0.10mm以上)磨损有增加的趋势,即磨损速率dd/dt略有上升,但斜率变化并不大。证明激光热处理气缸套具有优良的耐磨稳定性,这--优 点对实际使用 是非常重要的。 $8i t&/JP,
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与其它不同材质气缸套的耐磨性及配副性能对比 -QS_bQG%
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选取国内生产的 硼铸铁、高磷铸铁、 中磷铸铁、中磷钒钛铸铁、磷铬钒钛铸铁、中频淬火气缸套及工艺稳定后的激光热处理气缸套,配钨铬铸铁、 硼钒钛铸铁、 钨钒钛铸铁、 铬钼铜铸铁活塞环组(第1气环镀铬,油环镀铬,下同)一并进行室内快速磨损试验,以考核激光热处理气缸套的耐磨性`配副性及其使用寿命。
