本发明专利技术涉及一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺，扭力轴是车辆重要的弹性元件，其工作环境恶劣，需要承载大量的扰动载荷，使用一段时间后容易发生表面损伤，易发生故障，需定期进行维护或替换。本着以资源环境可持续发展考虑，设计一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺。该工艺包含：表面清洁、损伤检测、剩余价值评估、损伤切除、激光熔覆再制造、再制造后处理、表面强力滚压、强扭预应力处理、修复质量检测八个步骤。以达到将回收的车辆扭力轴修复到接近原有成品的性能，从而能够再次使用。在修复质量检测中，通过检测扭力轴尺寸精度及力学性能，再结合强扭预应力处理后，损伤检测的结果，以评定扭力轴是否完成再制造修复。以评定扭力轴是否完成再制造修复。以评定扭力轴是否完成再制造修复。
【技术实现步骤摘要】
一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺
[0001]
[0002]本专利技术涉及激光熔覆和轴表面强力滚压和强扭预应力协同强化处理的车辆扭力轴表面再制造技术工艺，具体为金属构件表面再制造修复与表面处理的
[0003]
技术介绍
[0004]扭力轴是车辆重要的弹性元件，一般是安装在车体与负重轮之间，用于抵抗车体的侧滚振动，但由于其工作环境恶劣，需要承载大量的扰动载荷，使用一段时间后容易发生表面损伤，易发生故障，需定期进行维护或替换。
[0005]从资源环境可持续发展考虑，通过再制造将这些废旧物品重新修复后再使用，这将减少全球环境污染、极大降低了资源浪费。
[0006]对受损扭力轴进行再制造时，再制造工艺的选择与实施效果直接决定了再制造扭力轴的修复质量与性能，是影响扭力轴能否达到质量要求，能够重新投入使用的关键所在。
[0007]应用激光再制造技术对失效扭力轴进行再制造，可在其表面形成高强度金属涂层，从而达到修复扭力轴表面损伤，延长扭力轴使用寿命的目的；但激光再制造工艺过程复杂，且根据不同工艺实施水平，涂层成形质量差异较大，因此，为确实提高扭力轴的寿命，迫切需要提出一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺，提升扭力轴再制造质量。
[0008]
技术实现思路
[0009]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺，该工艺方法对受损扭力轴进行激光再制造和轴表面强力滚压和强扭预应力协同强化处理，明晰了再制造工艺步骤，规范了再制造工艺流程，最终有利于提升扭力轴再制造质量。<br/>[0010]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：1. 一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：使用清水、酒精、丙酮清洗剂以及砂纸清洁待修复扭力轴表面，去除表面的油污、灰尘和锈迹杂质，使其损伤部位显露出来；步骤2：分析扭力轴表面损伤特征，结合损伤检测技术，对回收的扭力轴进行损伤检测，检测内容主要包括局部变形、磨损和裂纹缺陷；步骤3：根据扭力轴的损伤检测结果进行量化评估，分析其综合剩余价值，判断是否对该扭力轴进行再制造修复；对严重损伤和不具有再制造价值的直接报废；步骤4：对具有再制造价值的，对扭力轴的损伤表层进行机械加工去除，使扭力轴损伤去除部位达到激光熔覆技术所需的要求，并使用清洗剂清洗干净；步骤5：选择工艺及材料对扭力轴进行激光再制造加工，在扭力轴表面形成冶金结合的激光熔覆层；
步骤6：对修复后的扭力轴表面进行激光熔覆后的热处理，以消除因激光熔覆而产生熔覆层和轴基体结合界面的内应力；步骤7：再对扭力轴表面进行切削，将符合标准的扭力轴再制造表面进行强力滚压强化工艺，改善扭力轴表层组织结构特征以及表面残余应力状态，使扭力轴表面性能达到实际应用标准，使扭力轴的尺寸和精度到达标准值；步骤8：选择预扭工艺对扭力轴进行强扭预应力处理，以提高扭力轴的承载能力和疲劳寿命；步骤9：对修复后的扭力轴进行尺寸精度、扭转刚度及材料组织和力学性能检测，并运用损伤检测技术，检查扭力轴是否有损伤，若修复质量不合格，则返回步骤4重新进行再制造；若合格则扭力轴表面再制造完成。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤4中损伤表层进行机械加工去除，以及步骤7中对扭力轴表面进行切削包括车削或磨削。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤2和步骤9中的损伤检测技术包括外观检测方法和磁力探伤检验，外观检测方法用于快速识别扭力轴表面明显的缺陷；磁力探伤能够检测扭力轴表面或近表面细微缺陷，运用两种检测方法以保证产出合格的修复扭力轴。磁力探伤检验后，需要退磁处理，所述步骤9中的材料组织和力学性能检测包括表面金相组织的尺寸、显微硬度和残余应力。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤5中的激光加工方式为光内同轴送粉激光熔覆，送粉方式为四路送粉，保护气为氩气，激光光斑直径为2mm(毫米)；所述步骤5激光再制造加工具体包括激光熔覆路径规划：激光加工时固定激光头位置，通过扭力轴绕轴线旋转的方式使激光加工沿着扭力轴的回转路径进行，以扭力轴旋转一周生成的轨迹为一条熔覆道，再平移扭力轴进行各道熔覆道之间的搭接，设定搭接率为40％；步骤5中，设定激光熔覆工艺参数如下所示：激光功率：800W；激光频率：16Hz；激光扫描速度：300mm/min；送粉速度：14g/min；分层厚度：0.5mm；搭接宽度：0.92mm；步骤6中的激光熔覆后的热处理为将扭力轴放入240℃的电阻炉中进行回火处理，保温时间5小时，然后取出空冷。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤7中的滚压强化工艺是采用三个滚轮圆周错位120
°
滚压，滚轮直径15mm，滚轮圆角半径3mm；步骤7中，设定强力滚压工艺参数如下所示： 滚压力：4000N； 压入量：0.1mm；扭力轴转速：60r/min；进给速度：0.5mm/r；滚压次数：1 次。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤8中对扭力轴进行强扭预应力处理为动态的方法强扭，将扭力轴连续加载、卸载3次，每次预扭强化扭转到第一次强扭角的最终位置，短暂保持后，再卸载，让扭力轴自由回弹，加载过程不能太快，一次加载往复适宜时间为1.5~2分钟；作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤7和步骤8的协同作用，强力滚压改善扭力轴表面，使金属材料的硬度和强度得到提高，改善零件的耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性能。强扭改善扭力轴内部材料性能，加载后所产生的应力和残余应力相加，靠近中心的弹性区，对原存留的残余应力基础上，又承担了施加的剪切应力；而靠近表层的附近，其原预扭存留的残余应力对施加的剪切应力将抵消一部分，从而使截面上应力分布趋于均匀，充分发挥了扭杆内部材料的性能，提高了扭力杆的承载能力。强力滚压与强扭预应力的协同，有助于
更好的提高扭力轴的疲劳强度和延长扭力轴的服役寿命。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤9的力学性能检测的扭转刚度和残余应力检测分别使用现有的扭转试验机和X射线衍射分析仪对扭力轴进行非破坏性检测。在扭转刚度测试时，按照强扭预处理方向，在扭力轴强扭预处理时第一次强扭角的2/3处检测扭转刚度。
[0017]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提供了一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺，能够对从扭力轴回收到完成再制造的全再制造周期进行细致而综合的分析，全面考虑可能对修复质量产生影响的因素，继而可对扭力轴激光在制造工艺过程提供指导，最后得到修复质量较高的再制造扭力轴。
[0018]附图说明
[0019]图 1 为车辆扭力轴表面再制造技术工艺流程图；图 2
‑
4 为扭力轴不同损伤程度的分类图；图 5为现有的轴类激光熔覆设备的主视构造示意图；图 6为强力滚压加工的主视构造示意图；图 7、8为强力滚压的原理示意图；图 9为强扭预应力加载、卸载过程示意图。
[0020]具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0022]应该本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种车辆扭力轴表面再制造技术工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：使用清水、酒精、丙酮清洗剂以及砂纸清洁待修复扭力轴表面，去除表面的油污、灰尘和锈迹杂质，使其损伤部位显露出来；步骤2：分析扭力轴表面损伤特征，结合损伤检测技术，对回收的扭力轴进行损伤检测，检测内容主要包括局部变形、磨损和裂纹缺陷；步骤3：根据扭力轴的损伤检测结果进行量化评估，分析其综合剩余价值，判断是否对该扭力轴进行再制造修复；对严重损伤和不具有再制造价值的直接报废；步骤4：对具有再制造价值的，对扭力轴的损伤表层进行机械加工去除，使扭力轴损伤去除部位达到激光熔覆技术所需的要求，并使用清洗剂清洗干净；步骤5：选择工艺及材料对扭力轴进行激光再制造加工，在扭力轴表面形成冶金结合的激光熔覆层；步骤6：对修复后的扭力轴表面进行激光熔覆后的热处理，以消除因激光熔覆而产生熔覆层和轴基体结合界面的内应力；步骤7：再对扭力轴表面进行切削，将符合标准的扭力轴再制造表面进行强力滚压强化工艺，改善扭力轴表层组织结构特征以及表面残余应力状态，使扭力轴表面性能达到实际应用标准，使扭力轴的尺寸和精度到达标准值；步骤8：选择预扭工艺对扭力轴进行强扭预应力处理，以提高扭力轴的承载能力和疲劳寿命；步骤9：对修复后的扭力轴进行尺寸精度、扭转刚度及材料组织和力学性能检测，并运用损伤检测技术，检查扭力轴是否有损伤，若修复质量不合格，则返回步骤4重新进行再制造；若合格则扭力轴表面再制造完成。2.根据权利要求1所述的车辆扭力轴表面再制造技术工艺，其特征在于，所述步骤4中损伤表层进行加工去除，以及步骤7中对扭力轴表面进行切削包括车削或磨削。3.根据权利要求1或2所述的车辆扭力轴表面再制造技术工艺，其特征在于，所述步骤2和步骤9中的损伤检测技术包括外观检测方法和磁力探伤检验。4.根据权利要求1或2所述的车辆扭力轴表面再制造技术工艺，其特征在于，所述步骤5中的激光再制造加工为光内同轴送粉激光熔覆，送粉方式为四路送粉，保护气为氩气，激光光斑直径为2mm；所述的步骤6中的激光熔覆后的热处理为将扭力轴放入240℃的电阻炉中进行回火处理，保温时间5小时，然后取出空冷。5.根据权利要求1或2所述的车辆扭力轴表面再制造技术工艺，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖福强，邹伟强，林有希，石创伟，陈小超，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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