專利名稱：復合缸套的制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械裝備領域的液壓傳動油缸，特別涉及液壓傳動油缸復合缸套的制
造工藝ο
背景技術：
油缸由于換向容易，可方便實現(xiàn)過載保護，能在給定范圍內平穩(wěn)的自動調節(jié)牽引 速度，并可實現(xiàn)無極調速，自動化程度高等特點，廣泛應用于機械裝置的液壓傳動系統(tǒng)中， 缸套是液壓傳動油缸的主要組成部分，也是液壓傳動油缸中液壓油的壓力承載部件。活塞 桿在油缸內作頻繁地往復直線運動，一旦出現(xiàn)缺冷卻潤滑油或灰塵等異物進入缸內時，將 引起缸套表面拉毛，液壓油泄漏，使油缸的運動精度和力的轉換效率降低，甚至使油缸報 廢，導致整個機械系統(tǒng)停工停產。目前所用的油缸缸套基本上都是中碳調質鋼或合金鋼，雖然機械強度較高，能夠 滿足缸套承受液壓油壓力的強度要求，但一般硬度較低，耐磨性差，一旦出現(xiàn)灰塵等雜物進 入油缸或者缺冷卻潤滑油的情況，在活塞桿的作用下，即表面出現(xiàn)磨損拉毛。若能在普通缸 套表面，特別是工作表面進行復合強化處理，將能極大地延長缸套使用壽命，實現(xiàn)長期穩(wěn)定 運轉。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，提供一種復合缸套的制造工藝，該工藝 是用激光熔敷技術在普通中碳調質鋼或合金鋼缸套的工作表面，梯度復合強化不銹鋼，提 高局部的抗磨性和抗腐蝕性，其制造工藝簡單，參數(shù)可控性強，既保持了缸套的整體強度， 又有足夠的抗磨性和抗腐蝕性，使缸套不會因為局部磨損和腐蝕導致過早地報廢更換，使 用壽命是常用中碳調質鋼或合金鋼缸套的2倍以上，可有效減小液壓傳動油缸運行噪聲， 穩(wěn)定液壓傳動油缸的運動精度和輸出力。該工藝不需要整體更換缸套材質，只在缸套的表 面進行強化處理，具有很高的性價比，也適合工業(yè)化大規(guī)模生產。本發(fā)明復合缸套的制造工藝的特征是，在中碳調質鋼或合金鋼缸套的工作表面以 激光熔敷技術生成梯度復合強化復合層，其具體工序如下A、用中碳調質鋼或合金鋼加工出缸套胚件(1)；B、裝夾好缸套胚件，轉動夾具；C、在缸套的工作表面澆工業(yè)酒精初步清洗，再澆丙酮最終清洗；D、開啟氣動送粉裝置，氣動輸送打底層粉料到缸套的工作表面；E、在缸套的工作表面用激光熔敷一層打底層O)；F、氣動輸送表面層粉料到打底層O)的表面上；G、在打底層上O)的表面上，用激光熔敷一層表面層(3)；H、機械加工出缸套要求的尺寸及粗糙度。上面所說的缸套夾具的轉動線速度為600mm/min。
所說的打底層粉料是18-8型奧氏體不銹鋼粉，粒度為100 300目；所說的打底 層⑵的熔敷厚度為1 3mm。所說的表面層粉料是lCrl3型馬氏體不銹鋼粉，粒度為100 300目；所說的表面 層(3)的熔敷厚度為2 4mm。熔敷過程中，激光熔敷功率為3. 5KW，帶寬3mm。在和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點或積極效果1、液壓傳動油缸缸套本體仍采用中碳調質鋼或合金鋼，保證整體的機械力學性 能，僅在易受磨損和腐蝕的工作表面進行復合強化，在不增加很多生產成本的前提下，實現(xiàn) 了缸套的延壽，工藝及產品的性價比高。2、采用激光熔敷技術，由于能量密度集中，把3. 5KW的功率直接作用在3mm直徑的 光斑范圍內，使粉料瞬間熔化并與下面的金屬實現(xiàn)冶金結合，具有很高的界面結合強度，又 在下面整體金屬的激冷作用，使凝固組織致密細小。3、整個激光熔敷過程都是在純度99. 99%氬氣保護環(huán)境下操作，因此復合強化層 組織中不會出現(xiàn)氧化渣等初始缺陷，保證了復合強化層的性能均勻性。4、在中碳調質鋼或合金鋼上，先用激光熔敷18-8型奧氏體不銹鋼打底層，再在打 底層上激光熔敷lCrl3型馬氏體不銹鋼，形成了梯度復合材料，打底層的硬度為HRC20 HRC25，表面層的硬度為HRC^S HRC35，在復合強化厚度方向上形成了較好的硬度過渡，不 會出現(xiàn)缸套運轉過程中因材質硬度突變而產生應變不協(xié)調，導致復合界面疲勞破壞現(xiàn)象。5、在液壓傳動油缸缸套的工作表面表面，復合上了 lCrl3型馬氏體不銹鋼，不僅 具有HRC^S HRC35的高硬度，還具有比中碳調質鋼或合金鋼高得多的抗腐蝕性，因此在缸 套運轉過程中，不容易受磨損和腐蝕，極大地延長了整個缸套的使用壽命，使用壽命是常用 中碳調質鋼或合金鋼缸套的2倍以上。


圖1是復合缸套剖視圖；圖2是圖1中I部放大圖；圖3是復合缸套的制造工藝流程圖。
具體實施例方式下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實 施例，保護范圍以權利要求為準。實施例1制備熱軋機夾送輥油缸缸套，其工序如下A、常規(guī)工藝加工出中碳調質鋼熱軋機夾送輥油缸缸套胚件1 ；B、缸套胚件1裝上夾具，以線速度600mm/min轉動夾具；C、在缸套的工作表面澆工業(yè)酒精初步清洗，再澆丙酮最終清洗；D、開啟氬氣氣動送粉裝置，輸送粒度為100目的18-8型奧氏體不銹鋼粉料到缸套 的工作表面；E、以功率3. 5KW，帶寬3mm的激光照射18-8型奧氏體不銹鋼粉料使其熔化，熔敷2mm厚度打底層2 ；F、氬氣氣動輸送粒度為300目的ICr 13型馬氏體不銹鋼粉料到打底層2上面；G、以功率3. 5KW，帶寬3mm的激光照射ICr 13型奧氏體不銹鋼粉料使其熔化，熔敷 3mm厚度表面層3 ；H、從夾具上取下缸套，到機械加工出缸套尺寸及粗糙度。實施例2制備熱軋機夾送輥油缸缸套。制備情況和實施例1基本上一樣，只是其中的缸套胚件的制作材料是合金鋼；工 序D中所使用的18-8型奧氏體不銹鋼粉料的粒度為200目，打底層的厚為Imm ；工序F中 所使用的lCrl3型馬氏體不銹鋼粉料的粒度為200目，表面層的厚為4mm ；其余情況和實施 例1相同。實施例3制備熱軋機夾送輥油缸缸套。制備情況和實施例1基本上一樣，只是其中的缸套胚件的制作材料是合金鋼；工 序D中所使用的18-8型奧氏體不銹鋼粉料的粒度為300目，打底層的厚為3mm ；工序F中 所使用的lCrl3型馬氏體不銹鋼粉料的粒度為300目，表面層的厚為2mm ；其余情況和實施 例1相同。
權利要求
1.復合缸套的制造工藝，其特征在于，在中碳調質鋼或合金鋼缸套的工作表面以激光 熔敷技術生成梯度復合強化復合層，其具體工序如下A、用中碳調質鋼或合金鋼加工出缸套胚件(1)；B、裝夾好缸套胚件，轉動夾具；C、在缸套的工作表面澆工業(yè)酒精初步清洗，再澆丙酮最終清洗；D、開啟氣動送粉裝置，氣動輸送打底層粉料到缸套的工作表面；E、在缸套的工作表面用激光熔敷一層打底層O)；F、氣動輸送表面層粉料到打底層O)的表面上；G、在打底層上O)的表面上，用激光熔敷一層表面層(3)；H、機械加工出缸套要求的尺寸及粗糙度。
2.根據(jù)權利要求1的制造工藝，其特征在于缸套夾具轉動線速度為600mm/min。
3.根據(jù)權利要求1的制造工藝，其特征在于所說的打底層粉料是18-8型奧氏體不銹 鋼粉，粒度為100 300目；所說的打底層O)的熔敷厚度為1 3mm。
4.根據(jù)權利要求1的制造工藝，其特征在于所說的表面層粉料是lCrl3型馬氏體不 銹鋼粉，粒度為100 300目；所說的表面層(3)的熔敷厚度為2 4mm。
5.根據(jù)權利要求1的制造工藝，其特征在于激光熔敷功率為3.5KW，帶寬3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了復合缸套的制造工藝，這種工藝在中碳調質鋼或合金鋼缸套的工作表面以激光熔敷技術先熔敷一層18-8型奧氏體不銹鋼作為打底層，然后再熔敷一層1Cr13型馬氏體不銹鋼作為抗磨抗蝕表面層，實現(xiàn)梯度復合強化，使液壓傳動油缸缸套具有更長的使用壽命和更平衡的運行性能，避免了缸套在工作表面由于缺冷卻潤滑油或異物進入缸內時，由于活塞桿的頻繁往復運動引起缸套表面拉毛，液壓油泄漏等使用問題。本發(fā)明工藝參數(shù)可控性強，加工操作方便，便于工業(yè)化大批量生產。
文檔編號B23P15/00GK102069351SQ20101059554
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者周榮, 岑啟宏, 崔小英, 范云鷹, 蔣業(yè)華 申請人:昆明理工大學