CN102069351A - 复合缸套的制造工艺 - Google Patents

复合缸套的制造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN102069351A
CN102069351A CN201010595544.9A CN201010595544A CN102069351A CN 102069351 A CN102069351 A CN 102069351A CN 201010595544 A CN201010595544 A CN 201010595544A CN 102069351 A CN102069351 A CN 102069351A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder sleeve
manufacturing process
cylinder
steel
prime coat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201010595544.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102069351B (zh
Inventor
岑启宏
蒋业华
周荣
范云鹰
崔小英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN2010105955449A priority Critical patent/CN102069351B/zh
Publication of CN102069351A publication Critical patent/CN102069351A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102069351B publication Critical patent/CN102069351B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了复合缸套的制造工艺,这种工艺在中碳调质钢或合金钢缸套的工作表面以激光熔敷技术先熔敷一层18-8型奥氏体不锈钢作为打底层,然后再熔敷一层1Cr13型马氏体不锈钢作为抗磨抗蚀表面层,实现梯度复合强化,使液压传动油缸缸套具有更长的使用寿命和更平衡的运行性能,避免了缸套在工作表面由于缺冷却润滑油或异物进入缸内时,由于活塞杆的频繁往复运动引起缸套表面拉毛,液压油泄漏等使用问题。本发明工艺参数可控性强,加工操作方便,便于工业化大批量生产。

Description

复合缸套的制造工艺
技术领域
本发明涉及机械装备领域的液压传动油缸,特别涉及液压传动油缸复合缸套的制造工艺。
背景技术
油缸由于换向容易,可方便实现过载保护,能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速,自动化程度高等特点,广泛应用于机械装置的液压传动系统中,缸套是液压传动油缸的主要组成部分,也是液压传动油缸中液压油的压力承载部件。活塞杆在油缸内作频繁地往复直线运动,一旦出现缺冷却润滑油或灰尘等异物进入缸内时,将引起缸套表面拉毛,液压油泄漏,使油缸的运动精度和力的转换效率降低,甚至使油缸报废,导致整个机械系统停工停产。
目前所用的油缸缸套基本上都是中碳调质钢或合金钢,虽然机械强度较高,能够满足缸套承受液压油压力的强度要求,但一般硬度较低,耐磨性差,一旦出现灰尘等杂物进入油缸或者缺冷却润滑油的情况,在活塞杆的作用下,即表面出现磨损拉毛。若能在普通缸套表面,特别是工作表面进行复合强化处理,将能极大地延长缸套使用寿命,实现长期稳定运转。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种复合缸套的制造工艺,该工艺是用激光熔敷技术在普通中碳调质钢或合金钢缸套的工作表面,梯度复合强化不锈钢,提高局部的抗磨性和抗腐蚀性,其制造工艺简单,参数可控性强,既保持了缸套的整体强度,又有足够的抗磨性和抗腐蚀性,使缸套不会因为局部磨损和腐蚀导致过早地报废更换,使用寿命是常用中碳调质钢或合金钢缸套的2倍以上,可有效减小液压传动油缸运行噪声,稳定液压传动油缸的运动精度和输出力。该工艺不需要整体更换缸套材质,只在缸套的表面进行强化处理,具有很高的性价比,也适合工业化大规模生产。
本发明复合缸套的制造工艺的特征是,在中碳调质钢或合金钢缸套的工作表面以激光熔敷技术生成梯度复合强化复合层,其具体工序如下:
A、用中碳调质钢或合金钢加工出缸套胚件(1);
B、装夹好缸套胚件,转动夹具;
C、在缸套的工作表面浇工业酒精初步清洗,再浇丙酮最终清洗;
D、开启气动送粉装置,气动输送打底层粉料到缸套的工作表面;
E、在缸套的工作表面用激光熔敷一层打底层(2);
F、气动输送表面层粉料到打底层(2)的表面上;
G、在打底层上(2)的表面上,用激光熔敷一层表面层(3);
H、机械加工出缸套要求的尺寸及粗糙度。
上面所说的缸套夹具的转动线速度为600mm/min。
所说的打底层粉料是18-8型奥氏体不锈钢粉,粒度为100~300目;所说的打底层(2)的熔敷厚度为1~3mm。
所说的表面层粉料是1Cr13型马氏体不锈钢粉,粒度为100~300目;所说的表面层(3)的熔敷厚度为2~4mm。
熔敷过程中,激光熔敷功率为3.5KW,带宽3mm。
在和现有技术相比,本发明具有以下优点或积极效果:
1、液压传动油缸缸套本体仍采用中碳调质钢或合金钢,保证整体的机械力学性能,仅在易受磨损和腐蚀的工作表面进行复合强化,在不增加很多生产成本的前提下,实现了缸套的延寿,工艺及产品的性价比高。
2、采用激光熔敷技术,由于能量密度集中,把3.5KW的功率直接作用在3mm直径的光斑范围内,使粉料瞬间熔化并与下面的金属实现冶金结合,具有很高的界面结合强度,又在下面整体金属的激冷作用,使凝固组织致密细小。
3、整个激光熔敷过程都是在纯度99.99%氩气保护环境下操作,因此复合强化层组织中不会出现氧化渣等初始缺陷,保证了复合强化层的性能均匀性。
4、在中碳调质钢或合金钢上,先用激光熔敷18-8型奥氏体不锈钢打底层,再在打底层上激光熔敷1Cr13型马氏体不锈钢,形成了梯度复合材料,打底层的硬度为HRC20~HRC25,表面层的硬度为HRC28~HRC35,在复合强化厚度方向上形成了较好的硬度过渡,不会出现缸套运转过程中因材质硬度突变而产生应变不协调,导致复合界面疲劳破坏现象。
5、在液压传动油缸缸套的工作表面表面,复合上了1Cr13型马氏体不锈钢,不仅具有HRC28~HRC35的高硬度,还具有比中碳调质钢或合金钢高得多的抗腐蚀性,因此在缸套运转过程中,不容易受磨损和腐蚀,极大地延长了整个缸套的使用寿命,使用寿命是常用中碳调质钢或合金钢缸套的2倍以上。
附图说明
图1是复合缸套剖视图;
图2是图1中I部放大图;
图3是复合缸套的制造工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步详细说明,但本发明不限于这些实施例,保护范围以权利要求为准。
实施例1
制备热轧机夹送辊油缸缸套,其工序如下:
A、常规工艺加工出中碳调质钢热轧机夹送辊油缸缸套胚件1;
B、缸套胚件1装上夹具,以线速度600mm/min转动夹具;
C、在缸套的工作表面浇工业酒精初步清洗,再浇丙酮最终清洗;
D、开启氩气气动送粉装置,输送粒度为100目的18-8型奥氏体不锈钢粉料到缸套的工作表面;
E、以功率3.5KW,带宽3mm的激光照射18-8型奥氏体不锈钢粉料使其熔化,熔敷2mm厚度打底层2;
F、氩气气动输送粒度为300目的1Cr13型马氏体不锈钢粉料到打底层2上面;
G、以功率3.5KW,带宽3mm的激光照射1Cr13型奥氏体不锈钢粉料使其熔化,熔敷3mm厚度表面层3;
H、从夹具上取下缸套,到机械加工出缸套尺寸及粗糙度。
实施例2
制备热轧机夹送辊油缸缸套。
制备情况和实施例1基本上一样,只是其中的缸套胚件的制作材料是合金钢;工序D中所使用的18-8型奥氏体不锈钢粉料的粒度为200目,打底层的厚为1mm;工序F中所使用的1Cr13型马氏体不锈钢粉料的粒度为200目,表面层的厚为4mm;其余情况和实施例1相同。
实施例3
制备热轧机夹送辊油缸缸套。
制备情况和实施例1基本上一样,只是其中的缸套胚件的制作材料是合金钢;工序D中所使用的18-8型奥氏体不锈钢粉料的粒度为300目,打底层的厚为3mm;工序F中所使用的1Cr13型马氏体不锈钢粉料的粒度为300目,表面层的厚为2mm;其余情况和实施例1相同。

Claims (5)

1.复合缸套的制造工艺,其特征在于,在中碳调质钢或合金钢缸套的工作表面以激光熔敷技术生成梯度复合强化复合层,其具体工序如下:
A、用中碳调质钢或合金钢加工出缸套胚件(1);
B、装夹好缸套胚件,转动夹具;
C、在缸套的工作表面浇工业酒精初步清洗,再浇丙酮最终清洗;
D、开启气动送粉装置,气动输送打底层粉料到缸套的工作表面;
E、在缸套的工作表面用激光熔敷一层打底层(2);
F、气动输送表面层粉料到打底层(2)的表面上;
G、在打底层上(2)的表面上,用激光熔敷一层表面层(3);
H、机械加工出缸套要求的尺寸及粗糙度。
2.根据权利要求1的制造工艺,其特征在于:缸套夹具转动线速度为600mm/min。
3.根据权利要求1的制造工艺,其特征在于:所说的打底层粉料是18-8型奥氏体不锈钢粉,粒度为100~300目;所说的打底层(2)的熔敷厚度为1~3mm。
4.根据权利要求1的制造工艺,其特征在于:所说的表面层粉料是1Cr13型马氏体不锈钢粉,粒度为100~300目;所说的表面层(3)的熔敷厚度为2~4mm。
5.根据权利要求1的制造工艺,其特征在于:激光熔敷功率为3.5KW,带宽3mm。
CN2010105955449A 2010-12-20 2010-12-20 复合缸套的制造工艺 Expired - Fee Related CN102069351B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105955449A CN102069351B (zh) 2010-12-20 2010-12-20 复合缸套的制造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105955449A CN102069351B (zh) 2010-12-20 2010-12-20 复合缸套的制造工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102069351A true CN102069351A (zh) 2011-05-25
CN102069351B CN102069351B (zh) 2012-05-30

Family

ID=44028221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105955449A Expired - Fee Related CN102069351B (zh) 2010-12-20 2010-12-20 复合缸套的制造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102069351B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102825424A (zh) * 2011-06-17 2012-12-19 南京梅山冶金发展有限公司 一种高性能垫板的生产工艺
CN103341730A (zh) * 2013-06-28 2013-10-09 江苏大学 一种缸孔加工方法
CN103649507A (zh) * 2011-06-02 2014-03-19 卡特彼勒公司 套头环槽上具有层的气缸套
CN106480447A (zh) * 2015-09-02 2017-03-08 沈阳大陆激光工程技术有限公司 一种激光制造低速重载船用柴油机活塞环槽的方法
CN107881503A (zh) * 2017-12-04 2018-04-06 山东能源重装集团鲁南装备制造有限公司 一种油缸内壁熔敷方法
CN114318330A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 江苏紫金动力股份有限公司 一种发动机缸套强化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050214540A1 (en) * 2004-03-29 2005-09-29 David Maslar Low friction, high durability ringless piston and piston sleeve
CN1932082A (zh) * 2006-10-12 2007-03-21 沈阳大陆激光成套设备有限公司 在结晶器表面激光快速熔覆制备耐磨抗热复合涂层工艺
CN101109026A (zh) * 2007-08-20 2008-01-23 沈阳大陆激光成套设备有限公司 一种高炉风口套表面耐磨抗热复合涂层的激光熔焊方法
CN101204766A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 沈阳大陆激光技术有限公司 一种船用柴油发电机缸套修复工艺方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050214540A1 (en) * 2004-03-29 2005-09-29 David Maslar Low friction, high durability ringless piston and piston sleeve
CN1932082A (zh) * 2006-10-12 2007-03-21 沈阳大陆激光成套设备有限公司 在结晶器表面激光快速熔覆制备耐磨抗热复合涂层工艺
CN101204766A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 沈阳大陆激光技术有限公司 一种船用柴油发电机缸套修复工艺方法
CN101109026A (zh) * 2007-08-20 2008-01-23 沈阳大陆激光成套设备有限公司 一种高炉风口套表面耐磨抗热复合涂层的激光熔焊方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《热加工工艺》 20070215 于立国 用激光熔覆制备高硬度耐磨钻井泵缸套涂层 第59-60页 第36卷, 第3期 2 *
《金属热处理》 20020930 胡雪连 硼铸铁缸套激光表面熔凝组织和性能的研究 第13-15页 第27卷, 第9期 2 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103649507A (zh) * 2011-06-02 2014-03-19 卡特彼勒公司 套头环槽上具有层的气缸套
CN102825424A (zh) * 2011-06-17 2012-12-19 南京梅山冶金发展有限公司 一种高性能垫板的生产工艺
CN102825424B (zh) * 2011-06-17 2016-01-20 南京梅山冶金发展有限公司 一种高性能垫板的生产工艺
CN103341730A (zh) * 2013-06-28 2013-10-09 江苏大学 一种缸孔加工方法
CN103341730B (zh) * 2013-06-28 2015-11-18 江苏大学 一种缸孔加工方法
CN106480447A (zh) * 2015-09-02 2017-03-08 沈阳大陆激光工程技术有限公司 一种激光制造低速重载船用柴油机活塞环槽的方法
CN107881503A (zh) * 2017-12-04 2018-04-06 山东能源重装集团鲁南装备制造有限公司 一种油缸内壁熔敷方法
CN114318330A (zh) * 2021-12-14 2022-04-12 江苏紫金动力股份有限公司 一种发动机缸套强化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102069351B (zh) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102069351B (zh) 复合缸套的制造工艺
CN101994116B (zh) 活塞杆表面强化层复合工艺
Quazi et al. A review to the laser cladding of self-lubricating composite coatings
CN102021569B (zh) 缸套的激光熔敷修复方法
CN101219512A (zh) 一种平面超声滚压加工用超声执行机构和加工方法
CN102166702B (zh) 活塞杆的激光熔敷修复方法
CN103614687A (zh) 一种连铸结晶器铜板表面金属陶瓷涂层的制备工艺
CN104195550A (zh) 一种WC-NiSiB激光熔覆材料的制备方法
CN107858681B (zh) 一种液压内导缸表面的激光强化方法
Zhang et al. Microstructure and tribological performance of boride layers on ductile cast iron under dry sliding conditions
CN111074192A (zh) Ni包MoS2自润滑Cr3C2-NiCr涂层的制备方法
Li et al. Wear mechanism of a laser cladded Fe-based self-lubricating composite coating for protecting counter-abrasive parts
CN114703475B (zh) 微纳米双尺度陶瓷颗粒复合镍基耐磨自润滑涂层材料及自润滑耐高温镍基合金制备方法
CN104388749A (zh) 一种高强减摩耐磨锰铝青铜合金
CN103255413B (zh) 铜及铜合金表面激光熔覆钴基自润滑涂层及制备工艺
CN110952060A (zh) 一种减速器动力传输轴的表面处理方法及涂层
CN109183027A (zh) 一种固体自润滑耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法
CN105217265A (zh) 一种胶带输送机的耐磨滚筒
CN109898046A (zh) 耐熔融金属腐蚀、磨损的轴套保护涂层的制备方法
CN202228197U (zh) 发动机气缸套
CN104357839A (zh) 一种激光熔覆碳纤维与镍基合金复合材料涂层的制备方法
CN101985751B (zh) 电动机芯轴表面强化层复合工艺
CN201925154U (zh) 一种表面强化活塞杆
CN217651319U (zh) 一种应用于风机叶片的复合耐磨抗蚀涂层结构
CN202031916U (zh) 复合缸套

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120530

Termination date: 20151220

EXPY Termination of patent right or utility model