发动机缸套、缸体 - 激光淬火、激光修复、激光堆焊
发动机缸体、缸套激光强化处理
发动机缸体、缸套是发动机的心脏,通常用铸铁铸造再进行机加而成,由于工艺技术的原因,一般不做强化处理,因此出现发动机运行寿命低、耗油量增大、维修维护难等一系列问题。
近年来随着激光技术的发展,激光表面强化工艺广泛应用在汽车、机车、柴油发动机等行业,并逐步占有重要的应用地位。
激光淬火是一种最为经济而又有效的材料改性新技术,也是激光表面强化技术中最常见的一种。它是利用高能密度的激光束扫描工件,使表层金属迅速被加热到某一温度,然后该表层又受到冷基体的影响而发生快速相变反应,从而使工件表层的组织和性能得到改善。
发动机缸体、缸套的内表面激光淬火工艺与传统的热处理方式相比具有明显的优势,其变形小,硬化面积可控,处理带硬度高,处理硬化层深可达0.1-0.5毫米,大幅度的提高了缸体、缸套的耐磨性能和使用寿命,对提高产品档次和竞争力极为有利。淬火处理后的表面硬度可由末处理前的HRC20-25提高至HRC60以上,耐磨性提高至少三倍,确保汽车大修后的行驶里程超过15万公里,节油8%以上。
1.汽车发动机缸体(套)激光热处理常规工艺流程:
镗缸—清洗—磷化(或相关处理)—激光淬火—清洗—珩磨—检验
2.加工过程:
用高能激光束(能量密度为104~105w/cm2)对工件表面扫描(一般为螺旋线扫描),被扫的部分内壁材料表面急骤升温到相变温度,激光束离开后,被加热的部分又很快通过母体冷却而形成自淬火。其淬火部分呈超细化的马氏体组织,硬度由淬火前的HRC20-25提高到HRC55-60,约2.5倍,并得到0.2-0.4mm的淬火层深。从而提高工件的耐磨性能3-5倍。
汽车发动机缸体(套)激光淬火后的性能指标
硬化层厚度 0.2-0.5mm
硬化层宽度 ≥2.5mm
形
变
量 ≤0.0013mm
表面洛氏硬度由HRC20提高到60HRC以上
万公里磨损量由0.054mm下降到0.0087mm
行车里程由普修后6万公里增加到20万公里以上
润滑性能提高一倍以上
使用寿命延长三倍以上
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