CN107201524A - 旋轮表面激光强化加工成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋轮表面激光强化加工成形方法，旋轮选用35CrMo钢锻坯作为坯料，锻造后正火，正火温度控制在860‑880℃，保温时间为40‑60分钟；旋轮锻造毛坯进行粗加工，在指定的工作面预留0.5mm的公差余量；旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC2，WC的比例大于22%；旋轮工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在250‑400℃；旋轮激光熔覆强化层进行轧制；轧制后的旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，进行再结晶和消除残余应力。本发明加工的旋轮，能保持尺寸精度和表面粗糙度，承受机械磨损，防止表面出现腐蚀麻点、小裂纹、粘铝等缺陷，提高使用寿命。减少旋轮粘铝打磨时间，提高生产效率，降低制造成本，提高性能一致性。

Description

旋轮表面激光强化加工成形方法
技术领域
本发明涉及汽车轮毂加工制造领域，具体地说涉及铸旋铝合金轮毂成形旋轮的表面强化方法。
背景技术
铸旋（铸造+旋压）铝合金轮毂以其散热快、重量轻、节能、舒适性好和外观漂亮等优点在轿车领域中得到普遍应用。其加工过程是，轮辐和厚大的轮辋采用低压铸造成形，铸态轮辋再经过强力热旋压使其成形到合适尺寸和形状。经过热旋压后，轮辋大部位金属晶粒变细，并具有明显的纤维组织，大大提高了车轮的整体强度和耐腐蚀性。轮辋强旋工艺属于变薄旋压，根据其变形程度，将变形过程分为若干道次进行，即多个旋轮按照一定的错距和轨迹线进行匹配运动，使其旋压工件满足尺寸和质量要求。
旋压时，旋轮与高温工件产生强烈的高速摩擦，工件旋转速度为800转/分钟，旋轮必须在此情况下仍能保持其尺寸精度和表面粗糙度，不致于早期失效。失效后的旋轮造成旋压部位组织变形不均匀，性能降低和一致性较差。
要求旋轮材料能承受机械磨损，同时旋轮被摩擦表面能形成薄而致密附着的氧化模，保持润滑作用，防止旋轮和被加工工件的表面之间产生粘附，减少旋轮表面进一步氧化造成的损伤。对于在高温下工作受强烈冲击载荷的旋轮，还要必须考虑其在工作温度下的高温韧性。
国家知识产权局公开的公布号为CN 105506530 A《一种模具的表面复合强化方法》、公布号为CN104762617A《模具的激光修复方法》两件专利，公布了对模具表面进行了激光熔覆技术、感应熔涂与滚压硬化结合技术的处理。这些技术对高温高速强力摩擦的旋轮硬化还不够完善，会造成硬化层脱落、强度低、表面腐蚀出现麻点等现象。所以为了改善高速高温旋转的旋轮的耐磨性、强韧性，就要采取合适的材料和合理的生产工艺及热处理方法，使旋轮既具有高硬度又使材料中的碳化物等硬化相的组成、形貌和分布合理，又能防止腐蚀和具有良好的焊接性，来提高工件旋压部位的组织均匀和性能一致。
发明内容
本发明的目的是要提供一种旋轮表面强化成形加工方法，将激光熔覆、轧制和热处理技术结合一起，以提高旋轮表面在高温高速接触摩擦情况下，能保持其尺寸精度和表面粗糙度，承受其机械磨损，防止其表面出现腐蚀麻点、小裂纹、粘铝等缺陷，提高其使用寿命。减少旋轮粘铝打磨时间，提高生产效率，降低制造成本，提高性能一致性。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：所述轮新旋轮选用焊接性好的35CrMo钢锻坯1代替H13钢作为旋轮坯料，锻造后正火，正火温度控制在860-880℃，保温时间为40-60分钟，出炉空冷；35CrMo钢在高温下有高的蠕变强度与持久强度，具有高的静强度、冲击韧度及较高的疲劳强度、淬透性良好。
所述新旋轮锻造毛坯进行粗加工，在指定的工作面预留0.5mm的公差余量。
所述的新旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC2， WC的比例大于22%，Ni625高温合金具有对氧化和还原环境的各种腐蚀介质的抗腐蚀能力，良好的加工性和焊接性，无焊后开裂敏感性等特性。
所述新旋轮在指定的工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在250-400℃，激光工艺参数为，激光功率：1800-5000W；扫描速度：3-10mm/s，光斑直径：3-6mm；搭接率：30-50%；送粉速率：5-15g/min。
将上述新旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1120-1160℃，轧制力为4-5吨，有效保证激光熔覆层锻造组织的均匀性，将残余拉应力转变为残余压应力。
将上述轧制后的新旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，进行再结晶和消除残余应力，热处理要进行分段加热，首先加热温度为520-550℃，保温时间1-1.2小时，其次温度升至820-880℃，升温时间为0.5-1.3小时，最后保温，保温时间为1.5-2.5小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为500-560℃，回火时间为0.8-1.2小时，介质均为油。
对热处理后新轮进行旋轮精加工，将除工作面强化层以外的部分加工至旋轮图纸要求的尺寸和精度；
将精加工后的新旋轮工作面磨削至旋轮图纸要求的尺寸和精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）首次将激光熔覆、轧制和热处理技术结合，实现高速高温旋轮的表面强化，强化层硬度能够达到HRC80以上，提高了旋轮使用寿命；（2）经过轧制和热处理技术，提高了旋轮的抗冲击韧性，改善了旋轮金属组织，使其抗腐蚀能力提高；（3）此种工艺适合高速高温的旋轮等加工成形制造领域，工艺简单，具有较好的推广价值。
附图说明
图1是新旋轮激光强化成形示意图。
图中：1—新旋轮35CrMo钢锻坯，2—新旋轮表面硬化层Ni625+WC。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1。
所述轮新旋轮选用焊接性好的35CrMo钢锻坯1代替H13钢作为旋轮坯料，锻造后正火，正火温度控制在860℃，保温时间为60分钟，出炉空冷。
所述新旋轮锻造毛坯进行粗加工，在指定的工作面预留0.5mm的公差余量。
所述的新旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC2， WC的比例为25%。
所述新旋轮在指定的工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在300℃，激光工艺参数为，激光功率：4000W；扫描速度：7mm/s，光斑直径：4mm；搭接率：40%；送粉速率：10g/min。
将上述新旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1140℃，轧制力为4吨，有效保证激光熔覆层锻造组织的均匀性，将残余拉应力转变为残余压应力。
将上述轧制后的新旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，进行再结晶和消除残余应力，热处理要进行分段加热，首先加热温度为520℃，保温时间1小时，其次温度升至820℃，升温时间为0.5小时，最后保温，保温时间为2小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为520℃，回火时间为0.8小时，介质均为油。
对热处理后新轮进行旋轮精加工，将除工作面强化层以外的部分加工至旋轮图纸要求的尺寸和精度；
将精加工后的新旋轮工作面磨削至旋轮图纸要求的尺寸和精度。
经上述步骤形成的旋轮寿命为30万件，旋压部位材料性能如下表1。
表1
铸旋轮毂旋压部位 屈服强度MPa 抗拉强度MPa 延伸率%
内轮缘 222 293 12.2
轮辋 221 296 13.4
由表1可以看出，实施例1所制备旋轮对工件进行旋压后，材料性能较高，一致性好，提高了车轮整体质量。
实施例2。
所述轮新旋轮选用焊接性好的35CrMo钢锻坯1代替H13钢作为旋轮坯料，锻造后正火，正火温度控制在880℃，保温时间为55分钟，出炉空冷。
所述新旋轮锻造毛坯进行粗加工，在指定的工作面预留0.5mm的公差余量。
所述的新旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC2， WC的比例为26%。
所述新旋轮在指定的工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在350℃，激光工艺参数为，激光功率：4200W；扫描速度：5mm/s，光斑直径：5mm；搭接率：35%；送粉速率：12g/min。
将上述新旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1150℃，轧制力为4.5吨，有效保证激光熔覆层锻造组织的均匀性，将残余拉应力转变为残余压应力。
将上述轧制后的新旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，进行再结晶和消除残余应力，热处理要进行分段加热，首先加热温度为550℃，保温时间1小时，其次温度升至860℃，升温时间为0.7小时，最后保温，保温时间为2.2小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为540℃，回火时间为1小时，介质均为油。
对热处理后新轮进行旋轮精加工，将除工作面强化层以外的部分加工至旋轮图纸要求的尺寸和精度；
将精加工后的新旋轮工作面磨削至旋轮图纸要求的尺寸和精度。
经上述步骤形成的旋轮寿命为31.2万件，旋压部位材料性能如下表2。
表2
铸旋轮毂旋压部位 屈服强度MPa 抗拉强度MPa 延伸率%
内轮缘 223 296 13.2
轮辋 221 295 12.5
由表2可以看出，实施例2所制备旋轮对工件进行旋压后，材料性能较高，一致性好，提高了车轮整体质量。
实施例3。
所述轮新旋轮选用焊接性好的35CrMo钢锻坯1代替H13钢作为旋轮坯料，锻造后正火，正火温度控制在870℃，保温时间为50分钟，出炉空冷。
所述新旋轮锻造毛坯进行粗加工，在指定的工作面预留0.5mm的公差余量。
所述的新旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC2， WC的比例为27%。
所述新旋轮在指定的工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在350℃，激光工艺参数为，激光功率：3500W；扫描速度：8mm/s，光斑直径：6mm；搭接率：44%；送粉速率：8g/min。
将上述新旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1120℃，轧制力为5吨，有效保证激光熔覆层锻造组织的均匀性，将残余拉应力转变为残余压应力。
将上述轧制后的新旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，进行再结晶和消除残余应力，热处理要进行分段加热，首先加热温度为530℃，保温时间1.2小时，其次温度升至840℃，升温时间为0.6小时，最后保温，保温时间为1.8小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为530℃，回火时间为0.8小时，介质均为油。
对热处理后新轮进行旋轮精加工，将除工作面强化层以外的部分加工至旋轮图纸要求的尺寸和精度；
将精加工后的新旋轮工作面磨削至旋轮图纸要求的尺寸和精度。
经上述步骤形成的旋轮寿命为30.5万件，旋压部位材料性能如下表3。
表3
铸旋轮毂旋压部位 屈服强度MPa 抗拉强度MPa 延伸率%
内轮缘 220 295 12.8
轮辋 224 297 12.4
由表3可以看出，实施例3所制备旋轮对工件进行旋压后，材料性能较高，一致性好，提高了车轮整体质量。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.旋轮表面激光强化加工成形方法，其特征在于：旋轮选用35CrMo钢锻坯作为坯料，锻造后正火，正火温度控制在860-880℃，保温时间为40-60分钟，出炉空冷；
旋轮锻造毛坯进行粗加工，在指定的工作面预留0.5mm的公差余量；
旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC 2， WC的比例大于22%；
旋轮工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在250-400℃，激光工艺参数为，激光功率：1800-5000W；扫描速度：3-10mm/s，光斑直径：3-6mm；搭接率：30-50%；送粉速率：5-15g/min；
旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1120-1160℃，轧制力为4-5吨；
轧制后的旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，进行再结晶和消除残余应力，热处理要进行分段加热，首先加热温度为520-550℃，保温时间1-1.2小时，其次温度升至820-880℃，升温时间为0.5-1.3小时，最后保温，保温时间为1.5-2.5小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为500-560℃，回火时间为0.8-1.2小时，介质均为油。
2.如权利要求1所述旋轮表面激光强化加工成形方法，其特征在于：旋轮锻造后正火，正火温度控制在860℃，保温时间为60分钟，出炉空冷；
旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC 2， WC的比例为25%；
旋轮在指定的工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在300℃，激光工艺参数为，激光功率：4000W；扫描速度：7mm/s，光斑直径：4mm；搭接率：40%；送粉速率：10g/min；
旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1140℃，轧制力为4吨；
将轧制后的旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，热处理要进行分段加热，首先加热温度为520℃，保温时间1小时，其次温度升至820℃，升温时间为0.5小时，最后保温，保温时间为2小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为520℃，回火时间为0.8小时。
3.如权利要求1所述旋轮表面激光强化加工成形方法，其特征在于：旋轮锻造后正火，正火温度控制在880℃，保温时间为55分钟，出炉空冷；
旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC 2， WC的比例为26%；
旋轮在指定的工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在350℃，激光工艺参数为，激光功率：4200W；扫描速度：5mm/s，光斑直径：5mm；搭接率：35%；送粉速率：12g/min；
对旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1150℃，轧制力为4.5吨；
将轧制后的旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，热处理要进行分段加热，首先加热温度为550℃，保温时间1小时，其次温度升至860℃，升温时间为0.7小时，最后保温，保温时间为2.2小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为540℃，回火时间为1小时。
4.如权利要求1所述旋轮表面激光强化加工成形方法，其特征在于：旋轮锻造后正火，正火温度控制在870℃，保温时间为50分钟，出炉空冷；
旋轮与工件接触表面强化层材料选取Ni625+WC 2， WC的比例为27%；
旋轮在指定的工作面激光熔覆0.8mm厚度的强化层，焊前预热温度控制在350℃，激光工艺参数为，激光功率：3500W；扫描速度：8mm/s，光斑直径：6mm；搭接率：44%；送粉速率：8g/min；
旋轮激光熔覆强化层进行轧制，轧制温度1120℃，轧制力为5吨；
将轧制后的新旋轮放入热处理炉中进行热处理，进行淬火+回火处理，热处理要进行分段加热，首先加热温度为530℃，保温时间1.2小时，其次温度升至840℃，升温时间为0.6小时，最后保温，保温时间为1.8小时，淬火温度为850℃，淬火时间为0.5小时，回火温度为530℃，回火时间为0.8小时。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108060291A (zh) * 2017-12-21 2018-05-22 武汉理工大学 提高冷环轧轴承套圈强韧性并改善淬火变形的制造方法
CN109967535A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 西安威科多机电设备有限公司 用于轧制高度棒、线材设备的活套辊及其制造方法
CN111684088A (zh) * 2018-02-07 2020-09-18 住友重机械精密铸锻株式会社 工具材料的制造方法及工具材料
CN112410533A (zh) * 2020-10-30 2021-02-26 武汉大学 一种激光高温冲击强化金属材料的装置
CN114193083A (zh) * 2020-09-17 2022-03-18 宝山钢铁股份有限公司 一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法
CN114807929A (zh) * 2022-04-27 2022-07-29 南京辉锐光电科技有限公司 一种工件熔覆装置及系统

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021036630A1 (zh) * 2019-08-29 2021-03-04 山东大学 激光熔覆搭接控制方法、激光头动态调高方法及系统
CN111455373A (zh) * 2020-03-23 2020-07-28 陕西斯瑞新材料股份有限公司 一种高导热耐高温复合铜合金散热材料制备方法
CN112795918A (zh) * 2021-02-01 2021-05-14 福州大学 H13模具钢修复再制造方法及装置
CN113199200A (zh) * 2021-05-25 2021-08-03 常州冶俊机械设备有限公司 一种支撑辊端头倒角及辊颈激光熔覆修复工艺
CN113529073A (zh) * 2021-07-26 2021-10-22 中北大学 一种铝合金表面高性能熔覆涂层的制备方法
CN114411145A (zh) * 2021-12-16 2022-04-29 中北大学 减少高温服役下不锈钢表面熔覆涂层裂纹的方法
CN114453846B (zh) * 2022-03-24 2023-07-21 西安稀有金属材料研究院有限公司 一种多尺寸纯钛阴极辊筒的制备方法
CN114836687B (zh) * 2022-04-18 2023-03-31 伊莱特能源装备股份有限公司 辗环机芯辊锻件加工所用的高质量高寿命原材料及加工方法
CN115433936B (zh) * 2022-08-18 2024-03-12 江苏华洋新思路能源装备股份有限公司 一种激光熔覆炉辊的制备方法
CN115418452A (zh) * 2022-09-02 2022-12-02 沈阳鼓风机集团齿轮压缩机有限公司 一种离心压缩机叶轮锁紧装置的热处理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05311240A (ja) * 1992-05-12 1993-11-22 Hitachi Ltd 冷間圧延用レーザーダルロールの製造方法
CN102162069A (zh) * 2010-02-23 2011-08-24 宝山钢铁股份有限公司 一种飞剪主传动大齿轮钢及其制造方法
RU2452780C1 (ru) * 2011-02-28 2012-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" Способ упрочнения разделительного штампа
CN102676749A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 山东万丰煤化工设备制造有限公司 一种钢管铸铁轧辊表面激光热处理硬化方法
CN104593785A (zh) * 2015-01-16 2015-05-06 芜湖三联锻造有限公司 一种钢制汽车配件热锻模表面强化方法
CN104946870A (zh) * 2015-07-02 2015-09-30 杭州汽轮动力集团有限公司 一种提高工业汽轮机转子锻件28CrMoNiV钢强度的热处理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9316341B2 (en) * 2012-02-29 2016-04-19 Chevron U.S.A. Inc. Coating compositions, applications thereof, and methods of forming
CN104762617A (zh) 2013-06-29 2015-07-08 苏州唐氏机械制造有限公司 模具的激光修复方法
CN105506530A (zh) 2015-12-15 2016-04-20 翟长生 一种模具的表面复合强化方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05311240A (ja) * 1992-05-12 1993-11-22 Hitachi Ltd 冷間圧延用レーザーダルロールの製造方法
CN102162069A (zh) * 2010-02-23 2011-08-24 宝山钢铁股份有限公司 一种飞剪主传动大齿轮钢及其制造方法
RU2452780C1 (ru) * 2011-02-28 2012-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" Способ упрочнения разделительного штампа
CN102676749A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 山东万丰煤化工设备制造有限公司 一种钢管铸铁轧辊表面激光热处理硬化方法
CN104593785A (zh) * 2015-01-16 2015-05-06 芜湖三联锻造有限公司 一种钢制汽车配件热锻模表面强化方法
CN104946870A (zh) * 2015-07-02 2015-09-30 杭州汽轮动力集团有限公司 一种提高工业汽轮机转子锻件28CrMoNiV钢强度的热处理方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108060291A (zh) * 2017-12-21 2018-05-22 武汉理工大学 提高冷环轧轴承套圈强韧性并改善淬火变形的制造方法
CN109967535A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 西安威科多机电设备有限公司 用于轧制高度棒、线材设备的活套辊及其制造方法
CN109967535B (zh) * 2017-12-28 2023-08-18 西安威科多机电设备有限公司 用于轧制高速棒、线材设备的活套辊的制造方法
CN111684088A (zh) * 2018-02-07 2020-09-18 住友重机械精密铸锻株式会社 工具材料的制造方法及工具材料
CN114193083A (zh) * 2020-09-17 2022-03-18 宝山钢铁股份有限公司 一种适用于内外齿零件旋压成形工艺的旋轮制备方法
CN112410533A (zh) * 2020-10-30 2021-02-26 武汉大学 一种激光高温冲击强化金属材料的装置
CN114807929A (zh) * 2022-04-27 2022-07-29 南京辉锐光电科技有限公司 一种工件熔覆装置及系统

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