Способ поверхностной лучевой термообработки

 

Изобретение относится к поверхностной термической обработке, в частности к упрочнению поверхностей деталей машин с помощью лазерной обработки. Цель изобретения - повышение качества поверхности за счет улучшения однородности обработки. Образцы из Ст 45 со шлифованной поверхностью подвергают лазерной термообработке. Диаметр луча на детали 3 мм, интенсивность падающего излучения 8 кВт/см2. Ширина обрабатываемой зоны 10 мм. Скорость движения детали 3-6 см/с. Скорость движения луча в направлении , перпендикулярном движению детали , составляет в центре 1,5-2,5 м/с, к краям зоны увеличивается вдвое, при этом соблюдается условие нарастания скорости -TTTVk const .1 табл. 1 ( t/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0с

OO

О

00 (21) 4416038/02 (22) 29,04.88 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Институт машиностроения им. А. А, Благонравова (72) Т. С. Акинфиев, А. П. Гусенков, И. Б. Ковш и Ф. И. Рузанов (53) 621.785.54(088.8) (56) Антонова Г. Ф., Морящева С. Ф, Старцев А. А. Сварочное производство, 1983, f4

6, с. 1.

Веденеев А.А., Гладуш Г. Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. M.; Энергоиэдат, 1985, с. 38. (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЛУЧЕВОЙ

ТЕРМООБ РАБОТКИ (57) Изобретение относится к поверхностной термической обработке, в частности к

Изобретение относится к поверхностной термической обработке, в частности к упрочнению поверхностей деталей машин с помощью лазерной обработки.

Цель изобретения — повышение качества поверхности эа счет улучшения однородности обработки.

Достижение цели изобретения иллюстрируется примерами, приведенными в таблице.

Обрабатываемую деталь крепят на известном устройстве — однокоординатном рабочем столе, обеспечивающем линейное перемещение детали.

Лазерный луч постоянной мощности фокусируют на обрабатываемой поверхности детали с помощью оптического тракта, 5U(1680781 А1 упрочнению поверхностей деталей машин с помощью лазерной обработки. Цель изобретения — повышение качества поверхности за счет улучшения однородности обработки. Образцы из Ст 45 со шлифованной поверхностью подвергают лазерной термообработке. Диаметр луча на детали 3 мм, интенсивность падающего излучения 8 кВт/см2. Ширина обрабатываемой зоны 10 мм. Скорость движения детали

3-6 см/с. Скорость движения луча в направлении, перпендикулярном движению детали, составляет в центре 1,5 — 2,5 м/с, к краям эоны увеличивается вдвое, при этом соблюдается условие нарастания

1+k скорости, — CGASt„1 табл.

Vq (ii обеспечивающего перемещение луча поперек направления перемещения обрабатываемой детали. При этом перемещение луча по поверхности движущейся линейно детали происходит внутри пятна прямоугольной формы, Задавая приводам рабочего стола и оптического сканатора законы движения этих элементов вдоль взаимно перпендикулярных осей, обеспечивают перемещение греющего лазерного луча вдоль одной из этих координатных осей с нарастанием скорости от середины прямоугольного пятна засветки в направлении его границ.

Перемещение луча под одной из координат осуществляют так, что скорость движения вдоль этой координаты постоянна. а

1680781

Используют режим многократного прохода луча по каждой дорожке вдоль (Х) с перекрытием 60 †9.

Предлагаемый способ

Однородная

Известный способ ий качества поверхности

Неоднородная с оплавлением на границах зоны

Структура ина закаленного слоя, мм

0,5 в центре, 1,0 на границах

В зонах оплавления

100 мкм

0,5

Исходная

Шероховатость

Составитель В.Муравьев

Техред М,Моргентал Корректор Q.Öèïëå

Редактор M.Ïåòðîâà

Заказ 3286 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, РаушСкая наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 перемещение луча вдоль другой координаты ведут с нарастанием скорости от середины пятна засветки к его границам с соблюдением условия — сопя ч X где k(X) - степень перекрытия соседних дорожек засветки с общей вершиной на границе пятна засветки;

v>(X) - переменная скорость движения луча вдоль координаты.

Образцы из Ст 45 размером

30х60х150 мм со шлифованной поверхностью подвергают лазерной термообработке с использованием лазера мощностью излучения 600 Вт. Диаметр сфокусированного луча на детали 3 мм, интеНсивность падающего излучения 8 кВт/см . Ширина обрабатываемой полосы 10 мм. Скорость движения детали 3-6 см/с. Скорость v(X) движения луча вдоль координаты (X) составляет в центре 1,5-2,5 м/с, а на краях увеличивается вдвое.

Формула изобретения

5 Способ поверхностной лучевой термообработки, включающий нагрев поверхностного слоя лучевым источником энергии с перемещением луча постоянной мощности по двум взаимно ортогональным координа10 там, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поверхности за счет улучшения однородности обработки, перемещение луча вдоль одной из координат ведут с нарастанием скорости от середины пятна за15 светки к его границам с соблюдением условия

1+k Х СМ$, У1 Х где v1(X) - переменная скорость движения едуча вдоль координаты Х, см/с;

20 k(X) - степень. перекрытия соседних дорожек засветки с общей вершиной на границе пятна засветки.