Способ термической обработки металлических изделий Советский патент 1989 года по МПК C21D1/09 

Изобретение относится к термической обработке стали концентрированным источником энергии и может быть использовано в электротехнической и машиностроительной промышленности при изготовлении гильз дичеля.

Цель изобретения - повышение качества изделий путем локализации дугового разряда в зоне лазерного воздействия и увеличения глубины упрочненного слоя.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу термообработки металлических изделий, при

котором на изделие наносят поглощающие покрытия и осуществляют лазерно- дуговое воздействие с образованием ионизированных паров вещества покрытия в зоне обработке, режим лазерно- дугового воздействия выбирают в зависимости от материала покрытия из условия ртв ,l, где ртв - электропроводность покрытия в твердом состоянии ВНР чоны лазерно-дугового воздействия, РПЛ электропроводность покрытия в испаренном, ионизированном плазменном состоянии) в ,зоне лазерно-дугового воздействия.

Отношение РТб/Рпл выбрано в ка- честве отличительного признака в связи с тем, что именно эта величина определяет степень локализации дуго- вого разряда в пятне лазерной плазмы каждый в отдельности параметр рте и ГС,,,, не могут характеризовать процесс лазерно-дуговой обработки.-С уменьшением отношения ртв/ рпл увеличивается концентрация дуги в пятне, так как твердое покрытие за пределом пятна лазерного излучения, при его относительно низкой электро- проводности играет роль электроизоля- {тора. С уменьшением этого соотноше- ния степень локализации дуги в пятне лазерной плазмы существенно уменьшаетс и дуга стремится расползтись по поверхности.

Пример. Способ осуществляется следующим образом.

Проводили термообработку внутренней поверхности гильзы дизеля Д1ПД из чугуна СЧХМНО на лазерной технологической установке мощностью излучения 2,4 кВт с источником питания дугового разряда до 4,5 кВт.

При отработке технологического режима использовали покрытия, приведенные в таблице и др., альтернативные традиционному фосфатному покрытию.

В процессе обработки электрод располагали на расстоянии 3-5 мм от зоны воздействия лагера. Степень локализации дуги в пятне лазерной плазмы регистрировали с помощью оптического прибора ОКС-3 (МНПО Спектр . Дополнительный контроль - металлографические исследования микрошлифов обработанных образцов, определяли ширину закаленной полосы. Микротвердость определяли на этих же микротлифах.

В таблице приведены 20 режимов для 10 различных покрытий и двух режимов по мощности ЛД-воздействия.

Как видно из представленной таб- лицы, глубина закаленного слоя выше

при использовании покрытий и условии, что режим лазерно-дугового воздействия необходимо выбирать в зависимости от материала покрытия их условия pT6/poft fПозиции 1-8). Режимы 6-8 являются переходными от случаев р ть ,1, когда упрочнение не достигается, к случаям РТ& /рпп 0,1 когда упрочнение затрачивает максимальную глубину. , ,

Граница 0,1 обеспечивает наибольший эффект от использования предлагаемого способа. Представляется нерациональным установить в качестве диапазона признака ртв/рп||, например, 0,1-10 , так как появляются новые вещества с повышенными электроизоляционными свойствами. При этом чем ниже ртв, тем эффективнее процесс термообработки с локализацией дуги за счет выбора режима в зависимости от материала покрытия из условия р-re ,1.

Технико-экономический эффект от использования изобретения достигается благодаря повышению эффективности и качества термообработки (глубина упрочненного слоя при технологичном и эффективном поглощающем покрытии.

Формула изоб ретения

Способ термической обработки металлических изделий, включающий нанесение поглощающего покрытия с задан- ной электропроводностью, лазерное воздействие и дуговой разряд с образованием ионизированных паров вещества покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем локализации дугового разряда в зоне лазерного воздействия и увеличения глубины упрочненного слоя, покрытие наносят с электропроводностью рТБ С), 1 рпп где Оть электропроводность покрытия в твердом состоянии вне зоны лазерно- дугового воздействия; рпл электропроводность покрытия в ионизированном состоянии.

Изобретение относится к области термической обработки стали концентрированным источником энергии и может быть использовано в электротехнической и машиностроительной промышленности при изготовлении гильз двигателя. Цель изобретения - повышение качества изделий путем локализации дугового разряда в зоне лазерного воздействия и увеличения глубины упрочненного слоя. Сущность изобретения заключается в том, что при обработке поверхности изделий одновременно лазерным измерением и дуговым разрядом в режиме образования паров вещества наносят поглощающее покрытие с электропроводностью ρ_TB*980,1ρ_пл, где ρ_пл - электропроводность покрытия в испаренном состоянии. 1 табл.