专利名称：激光珩磨技术在船用缸套中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光珩磨技术在缸套中的应用。具体涉及激光珩磨技术在船用缸 套中的应用，达到高耐磨、低排放、长寿命的要求。
背景技术：
当今世界发动机气上，缸套工作表面最终加工所采用的方法均是珩磨。通常在精 镗之后进行二次珩磨(粗珩和精珩)，或三次珩磨，即在二次珩磨的基础上再进行平台珩 磨。从摩擦学的观点来看，优先采用难以控制的平台网纹加工技术。一般的发动机气缸套内 表面平台网纹方法必然存在不均勻性，达不到润滑油在缸套表面均勻布置，因此就难以预 先计算出与发动机有关的匹配情况。到目前为止，改善表面轮廓形状以及进一步收缩公差 的可能性已经充分挖潜了。长期以来人们在摩擦学方面一直向往能有一个既定的适应于相 应发动机能在整个气缸套工作表面长度上，按发动机性能需要，制成不同珩磨网纹的宽度、 深度及间距。
发明内容
为了克服船用发动机气缸套表面现状平台网纹的不足，不能适应现代发动机的需 求，本发明提供了一种激光珩磨技术在船用缸套中的应用，将激光和珩磨技术进行组合。激光处理的变形量是常规热处理变形量的1/20 1/30，变形量很小，基本保持缸 套激光前的原始状态，与活塞及活塞环具有良好的密封和配副性能。激光辐射加热金属的温度为(3 5) X IO3oC /S，比常规加热方式加热速度提高数 十倍以上，加热后靠自身的热传导进行冷却，冷却速度达900°C/S，优于常规淬火介质的冷 却速度，因此激光淬火的组织与常规淬火组织不同，激光淬火组织从表面到芯部，温度呈递 减分布，获得理想的组织状态。激光淬火的最大硬度值为HRC66，高于常规淬火硬度值HRC54，淬火层深度达3 3. 5毫米，使缸套内表面达到高耐磨的要求。激光淬火分为螺旋状和网纹状两种。硬化带的宽度大于软化带的宽度，一般硬化 带的宽度为2 2. 5毫米。本发明有益效果是激光珩磨后的平台网纹，具有均勻的深沟槽、宽度和间距一致 性。在平台的表面建立起高强度的油膜层，起到了良好的润滑作用；深沟槽具有储存机油的 功能，适时释放机油供给摩擦副润滑；平台同时支撑活塞环运动，达到高耐磨、低排放的要 求。
附图为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式1.磷化前的准备成品船舶发动机缸套在磷化前，其内孔具有较高的粗糙度，越光滑越好。同时内孔 的几何尺寸和圆柱度要符合要求。磷化前要清洗干净。2.磷化为了使激光扫描充分吸收，缸套必须磷化成黑色，而且黑色的深度要保持一致，否 则影响激光扫描质量。①热水清洗剂清洗用3% 5%清洗剂(粉状)兑水，将水加热到60°C 80°C，然后把缸套放入到水 中浸泡15分钟。②热水清洗将清水加热到75°C 100°C，将缸套放入池中浸泡4 5分钟。③磷化根据产品要求，将磷化液与水按一定比例配比，加温到110°C 115°C，将缸套放 入磷化池中，根据膜层深度的要求，一般控制20 25分钟。④冷水清洗
用洁净清水清洗5 6分钟。⑤浙干自然浙干或用风吹干即可。3.激光扫描①根据发动机性能要求，选择激光造形结构类型。②调整好激光器、光导系统、激光输出头和主轴往复与旋转的速度后进行激光造 形。③扫描速度25 40毫米/秒，加热温度为(3-5) X 103°C /S，淬火层深度3 3. 5毫米。4.浸油用32号机油，升温到60°C 100°C，将缸套放入油池中浸泡15 20分钟。权利要求
1.本发明涉及一种激光珩磨技术在船用缸套中的应用，其特征在于应用激光辐射淬 火技术对缸套内表面进行热处理，使缸套内壁获得了一定的硬度和深度的硬化层，提高缸 套内壁的耐磨性。
2.根据权利要求1所述的一种激光珩磨技术在船用缸套中的应用，其特征在于激光 处理的变形量是常规热处理变形量的1/20 1/30，变形量很小，基本保持缸套激光前的原 始状态，与活塞及活塞环具有良好的密封和配副性能。
3.根据权利要求1所述的一种激光珩磨技术在船用缸套中的应用，其特征在于激光 辐射加热金属的温度为(3- X103°C /S，比常规加热方式加热速度提高数十倍以上。
4.根据权利要求1所述的一种激光珩磨技术在船用缸套中的应用，其特征在于激光 淬火组织从表面到芯部，温度呈递减分布，获得理想的组织状态；激光淬火的最大硬度值为 HRC66，高于常规淬火硬度值HRC54，淬火层深度达3 3. 5毫米，使缸套内表面达到高耐磨 的要求；激光淬火分为螺旋状和网纹状两种硬化带的宽度大于软化带的宽度，一般硬化 带的宽度为2 2. 5毫米。
全文摘要
本发明提供一种激光珩磨技术在船用缸套中的应用，达到高耐磨、低排放、寿命的要求；激光处理的变形量是常规热处理变形量的1/20～1/30，变形量很小，基本保持缸套激光前的原始状态，与活塞及活塞环具有良好的密封和配副性能；激光辐射加热金属的温度为(3-5)×103℃/S，比常规加热方式加热速度提高数十倍以上，加热后靠自身的热传导进行冷却，冷却速度达900℃/S，优于常规淬火介质的冷却速度，因此激光淬火的组织与常规淬火组织不同，激光淬火组织从表面到芯部，温度呈递减分布，获得理想的组织状态；激光淬火的最大硬度值为HRC66，高于常规淬火硬度值HRC54，淬火层深度达3～3.5毫米，使缸套内表面达到高耐磨的要求；激光淬火分为螺旋状和网纹状两种硬化带的宽度大于软化带的宽度，一般硬化带的宽度为2～2.5毫米。
文档编号B23K26/00GK102039485SQ20091023308
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者韦斌 申请人:韦斌