CN108385104A - 一种汽车花键轴的修复方法 - Google Patents

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

一种汽车花键轴的修复方法，它包括以下步骤：(1)对花键轴表面进行打磨、清洗；(2)配制合金粉末，并混合均匀；(3)将粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液混合，调至成糊状后预置在花键轴上，晾干；(4)将花键轴固定在大功率半导体激光数控加工机床上进行激光熔覆；(5)对熔覆后的花键轴进行探伤和机械加工。本发明工艺简单、节能环保，可显著提高汽车花键轴的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能，实现了对汽车花键轴表面的强化，且使用寿命长，降低了企业的生产成本。

Description

一种汽车花键轴的修复方法
技术领域 本发明涉及一种汽车零部件加工方法，特别是汽车花键轴的加工方法。
背景技术 汽车的花键轴分为矩形花键轴和渐开线花键轴，主要用于传递机械扭矩，其中矩形花键轴的应用更广泛，是汽车传动零件的首选。由于汽车花键轴在工作过程中，转速很快，承受的载荷很大，且负载变化频繁，键齿面很容易发生磨损、压溃，甚至使花键轴断裂，大大缩短了花键轴的使用寿命。
对于磨损的花键轴，为了保证维修质量，传统的维修方法是更换新轴，或者采用堆焊、电镀、喷焊等方法进行修复。但这些方法不仅浪费资源，程序复杂，还严重污染环境，维修成本很高。
发明内容 本发明专利的目的在于提供一种工艺简单，可控性强，成本低廉，节能环保的汽车花键轴修复方法。
本发明的技术方案具体如下：
(1)对汽车花键轴表面进行打磨、清洗，去除锈蚀、油污等杂质；
(2)配制合金粉末，合金粉末中各成分质量百分比为：铁基自熔性合金粉末TZ67580～90％、陶瓷粉末颗粒WC10～20％，其中TZ675化学成分的质量百分比：C 1.0％、Cr14.0％、Si 0.3％、Mn 0.3％、Co 1.7％，Fe余量；将按比例配制好的合金粉末放入机械式混粉器中混合2小时，混合均匀，所述合金粉末粒度为100～150目；
(3)将合金粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液(水：聚醋酸乙烯胶粘剂＝10:1)混合调至成糊状后均匀地涂抹在花键轴上，晾干备用；
(4)将汽车花键轴固定在大功率半导体激光加工数控机床上，设定激光熔覆工艺参数，所述激光熔覆工艺参数：功率P＝2000～3000W、矩形光斑为2×14mm、搭接率45％、扫描速度V＝200～400mm/min；对待强化部位进行激光扫描处理，预置粉层厚度为0.5～1mm，对熔覆过程中的熔池采用氩气进行保护,最终获得厚度均匀的0.3～0.8mm高硬度、高耐腐蚀、高耐磨铁基金属陶瓷合金层。
(5)对熔覆后的汽车花键轴进行无损检测和机械加工，具体内容如下：
a表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷；
b对探伤检验合格的汽车花键轴进行机械加工，以保证花键轴的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求；对检验不合格的花键轴，磨削后重新进行熔覆和机械加工；
c检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、激光熔覆工艺能量分布密集，变形小，熔覆层与基体间为冶金结合。
2、修复后的花键轴表面可以获得Fe-Cr、Cr-Cr等固溶体和CrxCy碳化硬质化合物，并且陶瓷粉末颗粒WC具有很强的硬度和耐磨性，从而大大的提高熔覆层的硬度、耐磨性和耐蚀性，使得熔覆后的花键轴使用寿命提高2倍以上，降低了花键轴的生产和使用成本。
具体实施方式
实施例1
首先对汽车花键轴表面进行打磨、清洗，去除锈蚀、油污等杂质；然后配制合金粉末，合金粉末中各成分质量百分比为：TZ675 90％，WC 10％，其中TZ675各元素的质量百分比：C 1.0％、Cr 14.0％、Si 0.3％、Mn 0.3％、Co 1.7％，Fe余量；将按比例配制好的合金粉末放入机械式混粉器中混合2小时，混合均匀，所述合金粉末粒度为100～150目；将合金粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液(水：聚醋酸乙烯胶粘剂＝10:1)混合调至成糊状后用刷子均匀地涂抹在花键轴上，晾干；将汽车花键轴固定在大功率半导体激光加工数控机床上，设定激光熔覆工艺参数：功率P＝2000W、矩形光斑为2×14mm、搭接率45％、扫描速度V＝200mm/min；对待强化部位进行激光扫描处理，预置粉层厚度为0.5mm，对熔覆过程中的熔池采用氩气进行保护,最终获得厚度均匀的0.3mm高硬度、高耐腐蚀、高耐磨铁基金属陶瓷合金层。对熔覆后的花键轴进行表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷；对探伤检验合格的汽车花键轴进行机械加工，以保证花键轴的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求；对检验不合格的花键轴，磨削后重新进行熔覆和机械加工。检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。
实施例2
首先对汽车花键轴表面进行打磨、清洗，去除锈蚀、油污等杂质；然后配制合金粉末，合金粉末中各成分质量百分比为：TZ675 85％，WC 15％，其中TZ675各元素的质量百分比：C 1.0％、Cr 14.0％、Si 0.3％、Mn 0.3％、Co 1.7％，Fe余量；将按比例配制好的合金粉末放入机械式混粉器中混合2小时，混合均匀，所述合金粉末粒度为100～150目；将合金粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液(水：聚醋酸乙烯胶粘剂＝10:1)混合调至成糊状后用刷子均匀地涂抹在花键轴上，晾干；将汽车花键轴固定在大功率半导体激光加工数控机床上，设定激光熔覆工艺参数：功率P＝2500W、矩形光斑为2×14mm、搭接率45％、扫描速度V＝250mm/min；对待强化部位进行激光扫描处理，预置粉层厚度为0.8mm，对熔覆过程中的熔池采用氩气进行保护,最终获得厚度均匀的0.6mm高硬度、高耐腐蚀、高耐磨铁基金属陶瓷合金层。对熔覆后的花键轴进行表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷；对探伤检验合格的汽车花键轴进行机械加工，以保证花键轴的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求；对检验不合格的花键轴，磨削后重新进行熔覆和机械加工。检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。
实施例3
首先对汽车花键轴表面进行打磨、清洗，去除锈蚀、油污等杂质；然后配制合金粉末，合金粉末中各成分质量百分比为：TZ675 80％，WC 20％其中TZ675各元素的质量百分比：C 1.0％、Cr 14.0％、Si 0.3％、Mn 0.3％、Co 1.7％，Fe余量；将按比例配制好的合金粉末放入机械式混粉器中混合2小时，混合均匀，所述合金粉末粒度为100～150目；将合金粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液(水：聚醋酸乙烯胶粘剂＝10:1)混合调至成糊状后用刷子均匀地涂抹在花键轴上，晾干；将汽车花键轴固定在大功率半导体激光加工数控机床上，设定激光熔覆工艺参数：功率P＝3000W、矩形光斑为2×14mm、搭接率45％、扫描速度V＝400mm/min；对待强化部位进行激光扫描处理，预置粉层厚度为0.8mm，对熔覆过程中的熔池采用氩气进行保护,最终获得厚度均匀的0.6mm高硬度、高耐腐蚀、高耐磨铁基金属陶瓷合金层。对熔覆后的花键轴进行表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷；对探伤检验合格的汽车花键轴进行机械加工，以保证花键轴的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求；对检验不合格的花键轴，磨削后重新进行熔覆和机械加工。检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。
实施例4
首先对汽车花键轴表面进行打磨、清洗，去除锈蚀、油污等杂质；然后配制合金粉末，合金粉末中各成分质量百分比为：TZ675 90％，WC 10％其中TZ675各元素的质量百分比：C 1.0％、Cr 14.0％、Si 0.3％、Mn 0.3％、Co 1.7％，Fe余量；将按比例配制好的合金粉末放入机械式混粉器中混合2小时，混合均匀，所述合金粉末粒度为100～150目；将合金粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液(水：聚醋酸乙烯胶粘剂＝10:1)混合调至成糊状后用刷子均匀地涂抹在花键轴上，晾干；将汽车花键轴固定在大功率半导体激光加工数控机床上，设定激光熔覆工艺参数：功率P＝3000W、矩形光斑为2×14mm、搭接率45％、扫描速度V＝350mm/min；对待强化部位进行激光扫描处理，预置粉层厚度为1mm，对熔覆过程中的熔池采用氩气进行保护,最终获得厚度均匀的0.8mm高硬度、高耐腐蚀、高耐磨铁基金属陶瓷合金层。对熔覆后的花键轴进行表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷；对探伤检验合格的汽车花键轴进行机械加工，以保证花键轴的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求；对检验不合格的花键轴，磨削后重新进行熔覆和机械加工。检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。
实施例5
首先对汽车花键轴表面进行打磨、清洗，去除锈蚀、油污等杂质；然后配制合金粉末，合金粉末中各成分质量百分比为：TZ675 85％，WC 15％，其中TZ675各元素的质量百分比：C 1.0％、Cr 14.0％、Si 0.3％、Mn 0.3％、Co 1.7％，Fe余量；将按比例配制好的合金粉末放入机械式混粉器中混合2小时，混合均匀，所述合金粉末粒度为100～150目；将合金粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液(水：聚醋酸乙烯胶粘剂＝10:1)混合调至成糊状后用刷子均匀地涂抹在花键轴上，晾干；将汽车花键轴固定在大功率半导体激光加工数控机床上，设定激光熔覆工艺参数：功率P＝2500W、矩形光斑为2×14mm、搭接率45％、扫描速度V＝300mm/min；对待强化部位进行激光扫描处理，预置粉层厚度为0.5mm，对熔覆过程中的熔池采用氩气进行保护,最终获得厚度均匀的0.3mm高硬度、高耐腐蚀、高耐磨铁基金属陶瓷合金层。对熔覆后的花键轴进行表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷；对探伤检验合格的汽车花键轴进行机械加工，以保证花键轴的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求；对检验不合格的花键轴，磨削后重新进行熔覆和机械加工。检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。

Claims (4)

1.一种汽车花键轴的修复方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)对汽车花键轴表面进行打磨、清洗，去除油污杂质；
(2)配制合金粉末，其各成分质量百分比为：铁基自熔性合金粉末TZ675 80～90％、陶瓷粉末颗粒WC 10～20％，并放入机械式混粉器中混合2小时，粉末粒度为100～150目；
(3)将合金粉末与聚醋酸乙烯胶粘剂溶液(水：聚醋酸乙烯胶粘剂＝10:1)混合，调至成糊状后均匀地涂抹在花键轴上，晾干；
(4)将花键轴固定在大功率半导体激光数控加工机床上，设定激光熔覆工艺参数，对待强化部位进行激光扫描处理，对熔覆过程中的熔池采用氩气进行保护，最终在花键轴表面获得厚度均匀的0.3～0.8mm铁基金属陶瓷合金层；
(5)对熔覆后的花键轴进行表面着色探伤和机械加工，检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。
2.根据权利要求1所述的汽车花键轴的修复方法，其特征在于：所述的铁基自熔性合金粉末TZ675的化学成分质量百分比为：C 1.0％、Cr 14.0％、Si 0.3％、Mn 0.3％、Co 1.7％，Fe余量。
3.根据权利要求1所述的汽车花键轴的修复方法，其特征在于：激光熔覆工艺参数：功率P＝2000～3000W、矩形光斑为2×14mm、搭接率45％、扫描速度V＝200～400mm/min。
4.根据权利要求1所述的汽车花键轴的修复方法，其特征在于：预置合金粉层厚度为0.5～1mm。
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