CN207567307U - 一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置 - Google Patents
一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置和方法，包括激光重熔设备和超声发生器，所述激光重熔设备内设有轨迹跟踪系统，所述激光重熔设备的激光器探头与超声发生器的超声冲击探头之间的夹角为20‑50°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为2‑10cm。本实用新型可以显著细化激光重熔处理工件后的显微晶粒，可以提高其抗磨损性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属材料工件表面改性加工技术领域，特别是涉及一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置。
背景技术
表面磨损是金属结构失效的主要形式。尤其是一些受动载严重的重要结构轴承。因此，在耐磨轴承正式使用前，采取有效的工艺措施，提高它们的抗磨损意义重大。
通过铸造技术产生的轴承，一般很少会再进行加工，为近终型零件。而且以铸铁轴承，所拥有的强度与韧性都能不能满足凸轮轴的技术要求，这就需要铸造轴承表面要有较强的耐磨性。工业上可以通过激光重熔表面改性技术来提高铸铁轴承表面的耐磨性。具体的工艺操作为：采用一个与轴承表面轮廓相适应的聚焦线，只要在经过一道或多道激光扫描就可以完成工艺操作。
但是传统激光重熔工艺加工后的试件表面晶粒粗大。国外众多学者对超声细化的机理进行了探讨，提出了破碎理论和过冷生核理论，这些理论的核心主要是声空化现象。该理论认为高能超声形成的大量空化气泡在超过一定阈值的声压下发生崩溃井产生激波,将已结晶长大的晶粒打碎,使晶粒得到细化。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置，包括激光重熔设备和超声发生器，所述激光重熔设备内设有轨迹跟踪系统，所述超声发生器的超声冲击探头垂直于加工面，所述激光重熔设备的激光器探头与超声发生器的超声冲击探头之间的夹角为20-50°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为2-10cm。
作为优选方式，所述激光器探头与超声冲击探头之间的夹角为25-35°，优选为30°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为4-6cm，优选为5cm。
作为优选方式，所述所述激光器探头与超声冲击探头之间的夹角为30°。
作为优选方式，所述超声冲击探头的冲击参数为3-8μm振动幅值，优选为5μm，冲击功率为3-8kJ，优选为5kJ。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
可以显著细化激光重熔处理工件后的显微晶粒，可以提高其抗磨损性能。
附图说明
图1所示为本实用新型的结构示意图。
1-激光器探头，2-超声冲击探头，3-超声发生器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置，包括激光重熔设备和超声发生器1，所述激光重熔设备内设有轨迹跟踪系统，超声发生器3的超声冲击探头2垂直于加工面，所述激光重熔设备的激光器探头1与超声发生器3的超声冲击探头2之间的夹角为20-50°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为2-10cm。
作为优选方式，所述所述激光器探头与超声冲击探头之间的夹角为25-35°，优选为30°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为4-6cm，优选为5cm。
作为优选方式，所述超声冲击探头的冲击参数为3-8μm振动幅值，优选为5μm，冲击功率为3-8kJ，优选为5kJ。
一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击方法，在焊接点的一侧施加超声波，所述焊接点由激光重熔设备的激光器探头1实现作业，所述超声波由超声发生器3的超声冲击探头2施加，所述激光重熔设备的激光器探头与超声冲击探头之间的夹角为20-50°，所述超声波施加点与所述激光器探头之间的间距为2-10cm。
作为优选方式，所述所述激光器探头与超声冲击探头之间的夹角为25-35°，优选为30°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为4-6cm，优选为5cm。
作为优选方式，所述超声冲击探头的冲击参数为3-8μm振动幅值，优选为5μm，冲击功率为3-8kJ，优选为5kJ。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置，其特征在于，包括激光重熔设备和超声发生器，所述激光重熔设备内设有轨迹跟踪系统，所述超声发生器的超声冲击探头垂直于加工面，所述激光重熔设备的激光器探头与超声发生器的超声冲击探头之间的夹角为20-50°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为2-10cm。
2.如权利要求1所述的一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置，其特征在于，所述激光器探头与超声冲击探头之间的夹角为25-35°，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为4-6cm。
3.如权利要求2所述的一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置，其特征在于，所述激光器探头与超声冲击探头之间的夹角为30°。
4.如权利要求2所述的一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置，其特征在于，所述激光器探头与超声冲击探头之间的距离为5cm。
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|---|---|---|---|---|
| CN109852785A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-07 | 天津大学 | 一种用于细化风电轴承激光表面重熔晶粒的超声冲击装置与方法 |
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