一种马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法技术

本发明专利技术公开了一种马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法，具有马氏体不锈钢餐刀输送定位机构，其特征在于马氏体不锈钢餐刀输送定位机构的一侧分别设置有氧化用激光头和淬火用激光头，淬火用激光头上设有红外温控装置，马氏体不锈钢餐刀经过所述的输送定位机构输送到氧化工位时，通过氧化用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口部位进行氧化加工，再通过所述的马氏体不锈钢餐刀输送定位机构将其送到淬火工位时，通过淬火用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口进行恒温淬火加工。这种加工方法，使得刃口达到恒定的淬火温度，提高了餐刀刃口批量加工时硬度指标不会出现波动，提高了餐刀刃口硬度和产品质量的稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法


[0001]本专利技术涉及一种马氏体不锈钢餐刀刃口的淬火方法，尤其涉及到马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法。

技术介绍

[0002]马氏体不锈钢餐刀为了提高其刃口的强度，需要对其刃口进行淬火，目前一般都是采用传统的网带炉氨分解光亮淬火方法，网带炉氨分解光亮淬火存在能耗大，环境污染，工人劳动强度大，工作环境差等诸多问题，所以客户提出能否采用激光淬火的方法进行强化。淬火是材料在特定温度下的相变强化过程，每一种材料要符合特定的淬火温度和冷却速度要求，才能保证硬度。激光淬火又称激光相变强化，在激光束照射下金属表面温度以极快速度升高到相变点以上，离开照射区后依靠金属材料自身传导快速冷却达到马氏体相变硬化。因此实现恒定的淬火温度和冷却速度是保证激光淬火产品质量的关键因素。在双碳经济潮流下，激光作为一种绿色节能的热处理方式应用是未来的主要发展方向。
[0003]马氏体不锈钢激光吸收率低一直是食品级刀具刃口激光强化的难点之一。马氏体不锈钢激光吸收率仅仅只有10
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15%，而且吸收率因为刀坯表面的光洁度不同波动很大，为了解决这些问题，普遍采用的方法是在表面喷涂吸光涂料或者先将马氏体不锈钢餐刀刀坯用热处理炉进行氧化，以使得刀坯的吸光率基本一致。采用表面喷涂吸光材料，增加了工序，增加了成本，涂料还具有一定的污染性；采用热处理炉将马氏体不锈钢餐刀刀坯氧化没有降低能耗，还增加了成本；本领域技术人员最初的方案是采用激光进行氧化后立即进行激光淬火，在氧化时如果氧化速度快，会导致氧化效果不稳定，如果氧化慢，氧化后刀坯的温度高，由于激光淬火是依靠金属材料自身传导快速冷却达到马氏体相变硬化过程，过高的刀坯温度导致淬火时因为冷却速度不够，形成大量的半马氏体组织，淬火硬度达不到要求。
[0004]传统的激光淬火方式是通过控制激光输出功率大小对材料进行淬火，但是由于马氏体不锈钢餐刀刃口形状呈弧形，各处的厚度不尽相同，所以各处的导热条件差异较大，采用同一以功率会导致工件熔化，需要在不同的淬火区域设置不同的激光功率，更换刀型时工艺难度较大。在工程实践中，由于马氏体不锈钢餐刀坯料的厚度、表面光洁度、表面污染程度、不同批次材料成分等材料问题，以及激光器输出功率波动、激光器功率衰减，环境温湿度变化等外界因素，都会造成马氏体不锈钢餐刀激光淬火成品存在硬度波动大、表面烧损等质量问题，产品性能的一致性差，无法保障批量加工的产品质量。

技术实现思路

[0005]鉴于
技术介绍
存在的不足，本专利技术要解决大批量连续激光淬火加工的硬度稳定性、一致性高、刃口强度好、成本低廉的马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法。
[0006]为此，本专利技术是采用如下方式来实现的：一种马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法，具有马氏体不锈钢餐刀输送定位机构，其特征在于所述马氏体不锈钢餐刀输送
定位机构的一侧分别设置有氧化用激光头和淬火用激光头，所述的淬火用激光头上设有红外温控装置，所述马氏体不锈钢餐刀经过所述的输送定位机构输送到氧化工位时，通过氧化用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口部位进行氧化加工，再通过所述的马氏体不锈钢餐刀输送定位机构将其送到淬火工位时，通过淬火用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口进行恒温淬火加工。
[0007]所述的红外温控装置由红外温度探头和温度控制器组成，所述的红外温度探头和所述的温度控制器相连接，所述温度控制器与连接所述淬火用激光头的激光器功率控制端口连接，淬火时红外温度探头将测得实际温度对应的电信号发送给所述温度控制器，所述温度控制器根据预先设定淬火温度，采用负反馈的方式控制激光器的功率输出大小，所述温度控制器和激光器功率负反馈的控制周期与马氏体不锈钢餐刀淬火时的移动速度相匹配，使淬火过程中马氏体不锈钢餐刀刃口始终维持在设定淬火温度范围内，以实现对马氏体不锈钢餐刀刃口的淬火加工。
[0008]所述红外温控装置的红外光线与所述淬火用激光头的激光光路同轴。
[0009]所述氧化用激光头和淬火用激光头安装在同一套三维线性模组上，氧化过程和淬火过程在不同的工位上同步进行。
[0010]所述氧化用激光头和淬火用激光头之间设置有辅助冷却装置，在所述的马氏体不锈钢餐刀输送定位机构的氧化工位和淬火工位之间对所述马氏体不锈钢餐刀进行冷却降温。
[0011]所述马氏体不锈钢餐刀输送定位机构包括机架，所述的机架上设有上下升降且左右移动的接料台，并在机架上设置有托台，在所述托台的两侧设置有同步上下升降且左右移动的移料装置，所述移料装置上设置用于夹持定位住餐刀的夹持组件，所述氧化用激光器以及淬火用激光器的激光头位于所述夹持组件的上方。
[0012]所述的移料装置包括架板，所述架板上设有均匀排列有限位柱，两限位柱之间的间隔位置形成餐刀放置槽，在所述架板下方设有相应的滑条，所述滑条与一导轨匹配，在所述滑条上设有滑动气缸，所述架板安装在所述滑动降气缸的活塞杆上。
[0013]本专利技术的这种加工方法，由于采用先氧化后淬火的步骤，第一步氧化过程，可以让马氏体不锈钢餐刀淬火区域对激光的吸收率达到基本一致，为后续的恒温淬火提供稳定的吸光条件，第二步冷却过程，冷却装置可以让氧化过程中产生的热量快速扩散，降低刀坯的温度，为后续的激光淬火提供较低的基体温度，提高了激光淬火时的冷却速度，从而保证了淬火的硬度，第三步恒温淬火过程，通过温度、功率两者的负反馈控制确保刃口温度达到指定的相变温度，一方面保证了材料不会被熔化，另一方面保证刃口的淬透性能。这种加工方法保障了马氏体不锈钢餐刀刃口批量加工时硬度指标不会受到材料和外界环境因素出现波动，极大的提高了马氏体不锈钢餐刀刃口硬度和产品质量的稳定性，使得马氏体不锈钢餐刀加工后的强度能达到要求，加工后的马氏体不锈钢餐刀一致性高。对不同厚度材料具有良好匹配性，对环境变化具有良好的适应性，突破激光淬火技术在马氏体不锈钢餐刀刃口强化的产业化应用瓶颈，并且节能环保、材料适应性强。
附图说明
[0014]本专利技术有如下附图：
图1为本专利技术马氏体不锈钢餐刀输送定位机构的结构图；图2为图1中A处的放大图；图3为本专利技术淬火用激光器输出功率与温控仪测定温度的变化图。
具体实施方式
[0015]参照附图，这种马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法，具有马氏体不锈钢餐刀输送定位机构，所述马氏体不锈钢餐刀输送定位机构的一侧分别设置有氧化用激光头2和淬火用激光头3，所述的淬火用激光头上设有与激光光路同轴红外温控装置，所述马氏体不锈钢餐刀经过所述的输送定位机构输送到氧化工位时，通过氧化用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口部位进行氧化加工，再通过所述的马氏体不锈钢餐刀输送定位机构将其送到淬火工位时，通过淬火用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口进行恒温淬火加工。其中，所述的红外温控装置由红外温度探头和温度控制器11组成，所述的红外温度探头和所述的温度控制器11相连接，所述温度控制器11与连接所述淬火用激光头3的激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种马氏体不锈钢餐刀刃口的激光淬火加工方法，具有马氏体不锈钢餐刀输送定位机构，其特征在于所述马氏体不锈钢餐刀输送定位机构的一侧分别设置有氧化用激光头和淬火用激光头，所述的淬火用激光头上设有红外温控装置，所述马氏体不锈钢餐刀经过所述的输送定位机构输送到氧化工位时，通过氧化用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口部位进行氧化加工，再通过所述的马氏体不锈钢餐刀输送定位机构将其送到淬火工位时，通过淬火用激光头对马氏体不锈钢餐刀的刃口出光，对刃口进行恒温淬火加工。2.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢餐刀刃口的激光加工方法，其特征在于所述的红外温控装置由红外温度探头和温度控制器组成，所述的红外温度探头和所述的温度控制器相连接，所述温度控制器与连接所述淬火用激光头的激光器功率控制端口连接，淬火时红外温度探头将测得实际温度对应的电信号发送给所述温度控制器，所述温度控制器根据预先设定淬火温度，采用负反馈的方式控制激光器的功率输出大小，所述温度控制器和激光器功率负反馈的控制周期与马氏体不锈钢餐刀淬火时的移动速度相匹配，使淬火过程中马氏体不锈钢餐刀刃口始终维持在设定淬火温度范围内，以实现对马氏体不锈钢餐刀刃口的淬火加工。3.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢餐刀刃口的激光加工方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭浩，徐乐，叶方焕，苏忠博，余乐聪，陈涛，杨明烨，夏森森，刘子健，
申请(专利权)人：浙江久恒光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：