CN109468571A - 一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，包括以下步骤：拨叉磨损面前加工、待拨叉磨损面粗糙洁净化处理、增材涂覆涂层、同时预热感应熔涂、防变形处理、后续精加工、质检入库。本发明将预热感应熔涂工艺用于拨叉磨损面的同时熔涂增材强化处理，既有效克服了两拨叉脚顺序熔涂所产生的变形和工艺不一致性，又使拨叉磨损面与增材涂层之间实现了冶金结合，界面结合力达300~450Ma，有效地防止了涂层剥落，显著地提升了拨叉的使用寿命，保证产品质量，提升成品率和生产效率。该发明可广泛应用于汽车、农用车、工程车辆等的拨叉耐磨强化，具有良好的经济效益、节能效果。

Description

一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法

技术领域

本发明涉及一种增材强化方法，特别是一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，属于拨叉表面强化技术领域。

背景技术

拨叉作为汽车、农用车等车辆的变速箱上的部件，与变速手柄相连，位于手柄下端，拨动中间变速轮，使输入/输出转速比改变拨叉经常处于与变速杆摩擦的工作状态下，其磨损面受摩擦而产生磨损，磨损后就需要更换，为了提升其耐磨损性，延长其使用寿命，就需要对其进行强化处理。目前，主要采用高频淬火工艺工艺。如，授权公告号：CN204824986 U公开了“一种拨叉高频淬火夹具”，提及到了采用高频淬火对拨叉进行强化。然而，高频淬火后工件表面硬度低且分布大，性能不稳定，成品率低，因而质量很难满足要求。如何提升其耐磨性，显著延长其使用寿命，成为业界致力追求的目标。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，通过同时预热感应熔涂技术，在拨叉易磨损面待制备一层镍基或铁基合金涂层，既有效克服了两拨叉脚顺序熔涂所产生的变形和工艺不一致性，又使拨叉磨损面与增材涂层之间实现了冶金结合，有效地防止了涂层剥落，显著地提升了拨叉的使用寿命，保证产品质量，提升成品率和生产效率，达到拨叉磨损面增材强化之目的。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，包括以下步骤：

1)对拨叉两拨叉脚易磨损面进行前加工，前加工至规定尺寸；

2)选取所用的铁基或镍基合金粉末，采用高能火焰喷涂工艺对待涂覆部位进行增材喷涂，形成增材涂层；

3)对已形成增材涂层的两拨叉脚位进行同时预热感应熔涂处理，实现涂层与两拨叉脚基体的冶金结合，使涂层致密，并达到规定的涂层硬度；

4)将同时预热感应熔涂处理后的拨叉置于防变形工装，并压紧，待冷却室温后，将工装卸去；

5)对增材强化后的拨叉进行后续精加工，达到规定的尺寸、精度、表面粗糙度等技术要求。

进一步，对于拨叉磨损面增材喷涂的粉末，选取铁基或镍基合金粉末，粉末粒度分布：150~320目。根据涂层硬度分类，凡属于经过感应熔涂形成的涂层硬度达HCR60~65之间铁基或镍基合金粉末均可选用。

进一步，对于拨叉磨损面， 优先选用的铁基合金粉末成分为：C:1.0~4.0wt.%，Cr：20~50wt.%，Si：2.0~5.0wt.%，B：2.0~4.0wt.%，Ni：10~20wt.%，余量：Fe。

进一步，对于拨叉磨损面， 优先选用的镍基合金成分为：C:0.5~1.1wt.%，Si:3.5~5.5wt.%，B:3.0~4.5wt.%，Cr:14~20wt.%，Fe:≤17.wt.%，余量：Ni。

进一步，精加工后增材涂层厚度为D=0.15~1.0mm，火焰喷涂后的涂层厚度D1=D*[1+(0.15~0.5)%]。

进一步，同时预热感应熔涂工艺分为两个步骤：

a)对已形成增材涂层的两拨叉脚表面进行同时预热，预热温度范围：200~600℃。

b)对两拨叉已形成的增材涂层进行同时重熔处理，对于镍基合金粉末，涂层重熔温度：900~1100℃；对于铁基合金粉末，涂层重熔温度：1050~1200℃。

进一步，用于预热和感应重熔的设备为感应加热设备，其工作频率：10~30KHZ，根据拨叉的形状、大小，其设备功率为：20~100KVA。

本发明的有益效果：将预热感应熔涂工艺用于拨叉磨损面的同时熔涂增材强化处理，既有效克服了两拨叉脚顺序熔涂所产生的变形和工艺不一致性，又使拨叉磨损面与增材涂层之间实现了冶金结合，界面结合力达300~450Ma，有效地防止了涂层剥落，显著地提升了拨叉的使用寿命，保证产品质量，提升成品率和生产效率，因而具有良好的经济效益、节能效果。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：拨叉的铁基涂层同时熔涂增材强化

其具体工艺步骤：

1)对拨叉两拨叉脚易磨损面进行前加工，前加工后的尺寸比精加工尺寸单边小0.2mm。

2)选取铁基合金粉末，采用火焰喷涂工艺增材喷涂。粉末粒度分布：150~320目。铁基合金粉末成分为：C:1.0~4.0wt.%，Cr：20~50wt.%，Si：2.0~5.0wt.%，B：2.0~4.0wt.%，Ni：10~20wt.%，余量：Fe。沉积的涂层厚度：0.6mm。

3)对已形成增材涂层的两拨叉脚位进行同时预热感应熔涂处理，实现涂层与两拨叉脚基体的冶金结合，使涂层致密，并达到规定的涂层硬度。感应预热工作频率：14KHZ，采用循环预热方式，将涂层表面预热至400℃；感应熔涂工作频率：17KHZ，熔涂温度：1100℃，熔涂功率：60KVA，预热感应熔涂后的涂层硬度：HRC60~63。

4)将同时预热熔涂后的拨叉置于防变形工装，并压紧，待冷却室温后，将工装卸去。

5)对同时熔涂增材强化后的拨叉进行后续精加工，达到规定的尺寸、精度、表面粗糙度等技术要求。

实施例2：拨叉的镍基涂层增材强化

其具体工艺步骤：

1)对拨叉两拨叉脚易磨损面进行前加工，前加工后的尺寸比精加工尺寸单边小0.2mm。

2)对拨叉待强化磨损面进行喷砂洁净粗糙化处理，使待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，达到sa3.2的要求；喷砂处理中，所用砂为棕刚玉或金刚砂，其颗粒粒度为16~18目。

3)选取镍基合金粉末，采用火焰喷涂工艺增材喷涂。粉末粒度分布：150~320目。镍基合金粉末成分为：C:0.5~1.1wt.%，Si:3.5~5.5wt.%，B:3.0~4.5wt.%,Cr:14~20wt.%，Fe:≤17.wt.%，余量：Ni。沉积的涂层厚度：0.8mm。

4)对已形成增材涂层的部位进行同时预热感应熔涂。感应预热工作频率：20KHZ，采用循环预热方式，将涂层表面预热至300℃；感应熔涂工作频率：25KHZ，熔涂温度：980℃，熔涂功率：40KVA，预热感应熔涂后的涂层硬度：HRC63~65。

5)将同时预热熔涂后的拨叉置于防变形工装，并压紧，待冷却室温后，将工装卸去。

6)对增材强化后的拨叉进行后续精加工，达到规定的尺寸、精度、表面粗糙度等技术要求。

以上所述仅是本发明的几种较佳的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，包括以下步骤：

1) 对拨叉两拨叉脚易磨损面进行前加工至规定尺寸；

2) 对拨叉两拨叉脚待强化磨损面进行喷砂洁净粗糙化处理，使待涂覆部位表面除油除锈，并粗糙化，达到sa3.2的要求；喷砂处理中，所用砂为棕刚玉或金刚砂，其颗粒粒度为14~30目；

3) 选取铁基或镍基合金粉末，采用高能火焰喷涂工艺对待涂覆部位进行增材喷涂，形成增材涂层；

4) 对已形成增材涂层的部位进行同时预热感应熔涂，实现涂层与拨叉基体的冶金结合，使涂层致密，并达到规定的涂层硬度；

5) 将同时预热感应熔涂处理后的拨叉置于防变形工装，并压紧，待冷却室温后，将工装卸去；

6) 对增材强化后的拨叉进行后续精加工，达到规定的尺寸、精度、表面粗糙度技术要求。

2.根据权利要求1 所述的一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，其特征在于：所述铁基合金粉末成分：C:1.0~4.0wt.%，Cr：20~50wt.%，Si：2.0~5.0wt.%，B：2.0~4.0wt.%，Ni：10~20wt.%，余量：Fe，粉末粒度分布：150~320目；所述镍基合金粉末成分：C:0.5~1.1wt.%，Si:3.5~5.5wt.%，B:3.0~4.5wt.%,Cr:14~20wt.%，Fe:≤17.wt.%，余量：Ni；粉末粒度分布：150~320目。

3.根据权利要求1 所述的一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，其特征在于：精加工后增材涂层厚度为D=0.15~1.0mm，火焰喷涂后的涂层厚度D1=D*[1+(0.15~0.5)%]。

4.根据权利要求1 所述的一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，其特征在于：预热感应熔涂工艺分为两个步骤：a)对已形成增材涂层的拨叉磨损面表面进行预热，预热温度：200~600℃；b)对已形成的增材涂层进行重熔处理，对于镍基合金粉末，涂层重熔温度：900~1100℃；对于铁基合金粉末，涂层重熔温度：1050~1200℃。

5.根据权利要求1 所述的一种拨叉磨损面同时熔涂增材强化方法，其特征在于：用于预热和感应重熔的设备为感应加热设备，其工作频率：10~30KHZ，根据拨叉的形状、大小，其设备功率为：20~100KVA。