用于圆盘锯片的激光强化工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种用于圆盘锯片的激光强化工艺方法，其包括以下顺序步骤：（１）把圆盘锯片安装在机床主轴上；（２）采用吸光涂料对齿部进行涂覆预处理；（３）对齿部进行激光强化处理，机床主轴与光束照射方向垂直，光束对圆盘锯片径向照射。本发明专利技术具有对整个齿牙的工作部位得到淬火，齿牙的齿根得到保护，加之激光强化所固有的强化优势，用本发明专利技术强化的锯片具有使用寿命长、耐磨性更好、不变形，不容易产生裂纹的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光强化和金属材料热处理领域，特别是一种应用于圆盘锯片的激光淬火工艺方法。
技术介绍
目前直径为Φ1500-2200mm圆盘锯片，已广泛用于钢铁企业在线高速切割钢材，为使能承受切割时的磨损，需对齿部进行淬火强化。目前同类圆盘锯片强化方法有高频淬火和加热炉淬火。高频淬火锯片耐磨性差，加热炉淬火锯片变形大，尤其是它们都不可避免的要淬到齿根，造成应力集中，在使用过程容易产生裂纹，对高速切割的锯片安全极为不利。以往也有用激光对圆盘锯片淬火强化的例子，但是激光束从侧面照射，即机床主轴与光束照射方向平行，只能使锯片齿牙的两侧淬火，齿牙中间部位淬不到火，没有使整个齿牙的工作部位得到淬火，因此齿牙强度不均匀一致，容易发生崩齿。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种，其整个齿牙的工作部位都能得到加强，锯片更加耐用。本专利技术的目的是这样实现的一种，其特征在于包括以下顺序步骤(1)把圆盘锯片安装在机床主轴上；(2)采用吸光涂料对齿部进行涂覆预处理；(3)对齿部进行激光强化处理，机床主轴与光束照射方向垂直，光束对圆盘锯片径向照射。所述步骤(1)中，锯片安装在机床主轴上随机床主轴旋转，通过定位装置控制锯片摆动度≤1mm。所述步骤(3)中，圆盘锯片旋转方向为使光斑从齿尖向齿根方向扫描。所述步骤(3)中，光束照射圆盘锯片的齿背。所述步骤(3)中，扫描终点位置通过用后一个齿齿尖的挡光来实现。所述步骤(3)中，激光器输出功率为1800W～3600W，扫描速度700～900mm/min。所述步骤(3)中，激光器采用宽带积分镜头，光斑宽度比锯片厚度大2-4mm。本专利技术具有对整个齿牙的工作部位得到淬火，齿牙的齿根得到保护，加之激光强化所固有的强化优势，用本专利技术强化的锯片具有使用寿命长、耐磨性更好、不变形，不容易产生裂纹的优势。附图说明图1是本专利技术的安装示意图；图2是本专利技术的工作示意图。具体实施例方式本专利技术是一种，主要包括以下顺序步骤，首先把圆盘锯片2安装在机床主轴1上，然后采用吸光涂料对齿部进行涂覆预处理；最后对齿部进行激光强化处理，机床主轴1与光束3照射方向垂直，锯片2安装在机床主轴1上随机床主轴1旋转，光束3对圆盘锯片2径向照射(如图1所示)。锯片2安装在机床主轴1上，最好通过定位装置控制锯片摆动度≤1mm。为适应处理不同直径的锯片，可通过以底座把机床床头箱的主轴1中心高提高至大于圆盘锯片2半径，此锯片安装方法使本专利技术不受锯片直径大小的影响。吸光涂料以碳素为骨料，在激光照射时能形成保护气氛，避免强化层氧化、脱碳，使锯片更加耐疲劳。对齿部进行涂覆后擦拭去掉齿尖21的吸光涂料，使齿尖21不致熔化，锯片在使用中更加锋利，切割阻力更小。如图2所示，对齿部进行激光强化处理步骤中，圆盘锯片2旋转方向为使光束2的光斑从齿尖21向齿根方向扫描，使热容量小的齿尖部位和热容量大的齿体具有相同的温升，使齿尖部位不致过烧；光束3照射圆盘锯片2的齿背23，使齿背23微熔强化而前齿面22为相变强化，使激光锯片不粘齿；光斑扫描终点位置可通过用后一个齿的齿尖挡光来实现，对每个齿的扫描终点位置为离齿根2mm，可避免齿根淬到火；激光器输出功率要根据所选用镜头光斑宽度和齿型大小而定，最佳为1800W～3600W，要求照射面(背面)微熔，齿的非照射面(正面)为灰白色淬火痕迹，扫描速度700～900mm/min；激光器采用宽带积分镜头，光斑宽度比锯片厚度大2-4mm，以便一个锯片可一道扫完，扫描过程需观察光束照射面是否微熔，非照射面(正面)是否为灰白色淬火痕迹，及时调整功率和速率。锯片激光淬火的加热区域小，使锯片锯片激光淬火变形小。实施例对厚度为16mm，直径为Φ2100mm，切割H型钢的圆盘锯片进行强化处理，步骤如下(1)进场锯片变形量检测； (2)按图1所示将待处理锯片安装在机床主轴上，并将摆动度调整至小于1mm；(3)采用宽带积分镜头，H＝20mm；(4)对齿部进行涂黑吸光涂料，然后擦掉齿尖涂料；(5)光斑对圆盘锯片径向照射，主轴旋转方向为逆时针方向(如图1箭头所示)，其中镜头角度α＝45。、功率N＝2900W、外圆线速度V＝800mm/min；(7)过程质量监视，观察光束照射面是否微熔，非照射面(正面)是否为灰白色淬火痕迹，及时调整功率和速率。对比试验表1是对厚度为16mm，直径为Φ2100mm的切割H型钢圆盘锯片上所作的试验结果。表1. 通过试验可知，当锯片材料采用65Mn、45Mn2V时，由本专利技术激光淬火工艺处理的锯片使用寿命按锯切量算比现有工艺高出接近1倍，且不粘齿，瓢曲变形量小于1mm，明显优于现有工艺。权利要求1.一种，其特征在于包括以下顺序步骤(1)把圆盘锯片安装在机床主轴上；(2)采用吸光涂料对齿部进行涂覆预处理；(3)对齿部进行激光强化处理，机床主轴与光束照射方向垂直，光束对圆盘锯片径向照射。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(1)中，锯片安装在机床主轴上随机床主轴旋转，控制锯片摆动度≤1mm。3.根据权利要求1所述的，其特征在于所述机床床头箱主轴中心高大于圆盘锯片半径。4.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(2)中，吸光涂料以碳素为骨料。5.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(2)中，擦去齿尖的吸光涂料。6.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(3)中，圆盘锯片旋转方向为使光斑从齿尖向齿根方向扫描。7.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(3)中，扫描终点位置通过后一个齿齿尖的挡光来实现。8.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(3)中，光束照射圆盘锯片的齿背。9.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(3)中，激光器输出功率为1800W～3600W，扫描速度700～900mm/min。10.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤(3)中，激光器采用宽带积分镜头，光斑宽度比锯片厚度大2-4mm。全文摘要本专利技术公开了一种，其包括以下顺序步骤(1)把圆盘锯片安装在机床主轴上；(2)采用吸光涂料对齿部进行涂覆预处理；(3)对齿部进行激光强化处理，机床主轴与光束照射方向垂直，光束对圆盘锯片径向照射。本专利技术具有对整个齿牙的工作部位得到淬火，齿牙的齿根得到保护，加之激光强化所固有的强化优势，用本专利技术强化的锯片具有使用寿命长、耐磨性更好、不变形，不容易产生裂纹的优势。文档编号C21D9/24GK1851006SQ200610035600公开日2006年10月25日 申请日期2006年5月25日 优先权日2006年5月25日专利技术者马春印, 冯荣元 申请人:广州富通光科技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于圆盘锯片的激光强化工艺方法，其特征在于包括以下顺序步骤：（１）把圆盘锯片安装在机床主轴上；（２）采用吸光涂料对齿部进行涂覆预处理；（３）对齿部进行激光强化处理，机床主轴与光束照射方向垂直，光束对圆盘锯片径向照射。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马春印，冯荣元，
申请(专利权)人：广州富通光科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]