一种螺杆表面激光熔凝的氮化方法技术

一种螺杆表面激光熔凝的氮化方法，包括如下步骤：一、去除螺杆表面氧化层；二、对螺杆表面进行激光熔凝处理：三、将激光熔凝处理后的螺杆，再次去除螺杆表面氧化层；四、将在步骤三处理后的螺杆放到超声波中进行清洗；五、将清洗后的螺杆放至真空干燥箱中去除表面水分；六、经步骤五处理后的螺杆放入氮化炉中进行渗氮处理。优点在于：本氮化方法操作工艺稳定，工艺重复连续性强；制作的螺杆氮化层厚度大，且渗氮效率高；渗氮效果好，同时渗氮层与基体氮含量转接平稳；能获得0.4mm～0.5mm以上厚度的渗氮层，大幅度地提高注塑机螺杆的耐磨性能，有效果延长注塑机螺杆的使用寿命。有效果延长注塑机螺杆的使用寿命。有效果延长注塑机螺杆的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种螺杆表面激光熔凝的氮化方法


[0001]本专利技术涉及一种螺杆表面处理
，尤其指一种螺杆表面激光熔凝的氮化方法。

技术介绍

[0002]注塑机螺杆在使用过程中会受到磨损，包括未熔塑料和外来硬质颗粒的磨粒磨损和熔融塑料的粘着磨损。这些磨损会使得、螺杆表面被破坏。对注塑机螺杆的表面进行强化可以使其使用寿命得到一定程度的延长，对于注塑机螺杆在工业上的应用具有重要意义。目前，注塑机螺杆的制造材料主要是38CrMoAl钢，是一种高级氮化钢，具有高耐磨性，高疲劳强度和高强度特点。主要用于热处理后尺寸精确的氮化零件，或各种受冲击负荷不大而耐磨性高的氮化零件。目前，针对38CrMoAl钢的注塑机螺杆的渗氮工艺主要是气体渗氮，其渗氮工艺存在效率低，渗氮层厚度少的问题，为此如何解决已有注塑机螺杆表面渗氮效率低，渗氮层厚度少、怎样来提高注塑机螺杆表面渗氮处理的质量，以及降低注塑机螺杆表面渗氮成本，已成非常迫切的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种制作方便、加工效率高、渗氮层厚度大、螺杆表面的硬度高和耐磨性好的一种螺杆表面激光熔凝的氮化方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：本螺杆表面激光熔凝的氮化方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0005]一、去除螺杆表面氧化层；
[0006]二、对螺杆表面进行激光熔凝处理：将激光束在金属表面连续扫描，使表面薄层快速熔化，并快速冷却、凝固，使螺杆表面产生微观组织结构，获得细小的熔凝层组织，所述激光熔凝的工艺参数为：激光器功率1000W～1200W，扫描速度为10mm/s～12mm/s，熔接率为40％，保护气流量为12L/mim～16L/min；
[0007]三、将激光熔凝处理后的螺杆，再次去除螺杆表面氧化层；
[0008]四、将在步骤三处理后的螺杆放到超声波中进行清洗；
[0009]五、将清洗后的螺杆放至真空干燥箱中去除表面水分；
[0010]六、经步骤五处理后的螺杆放入氮化炉中进行渗氮处理；
[0011]七、经渗氮处理后的螺杆即完成激光熔凝氮化方法。
[0012]作为改进，所述激光器可选择为2000W半导体光纤耦合激光加工装置，激光加工头依靠六轴机械臂移动，激光头光斑4mm，保护气使用99.99％的高纯氮气。
[0013]再改进，步骤三中的去除螺杆表面氧化层的方法可优选为：对螺杆表面氧化层采用打磨去除氧化层。
[0014]作为改进，所述的步骤六中，将去除表面水分的螺杆放入炉中温度可选择为50℃
～150℃，保温温度为575
±
5℃，保温时间为15～20小时。
[0015]再改进，经渗氮处理后的螺杆表面的渗氮层厚度为0.4mm～0.5mm，渗氮层硬度HV≥950。
[0016]作为改进，所述步骤二中所述的快速冷却、凝固是以105～107℃/s的速度进行快速冷却、凝固。
[0017]作为改进，所述螺杆可选择为注塑螺杆或挤塑螺杆，所述螺杆的基体可优选为38CrMoAl金属材料。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：首先，本氮化方法操作工艺稳定，工艺重复连续性强；其次，本氮化方法制作的螺杆氮化层厚度大，且渗氮效率高；再次，该本氮化方法的渗氮效果好，无明显缺陷，同时渗氮层与基体氮含量转接平稳；最次是，本氮化方法与现有技术相比(目前，针对38CrMoAl注塑机螺杆渗氮温度多采用550℃～600℃，氨气分解率也大多在25％～50％，得到的渗氮层深度在0.15mm～0.25mm之间)，本专利技术对注塑机螺杆利用激光熔凝处理后改善表面组织结构后，能获得0.4mm～0.5mm以上厚度的渗氮层，大幅度地提高注塑机螺杆的耐磨性能，有效果延长注塑机螺杆的使用寿命。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例的操作流程图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0021]如图1所示，本实施例的本螺杆表面激光熔凝的氮化方法，包括如下步骤：
[0022]一、去除螺杆表面氧化层；
[0023]二、对螺杆表面进行激光熔凝处理：将激光束在金属表面连续扫描，使表面薄层快速熔化，并快速冷却、凝固，使螺杆表面产生微观组织结构，获得细小的熔凝层组织，所述激光熔凝的工艺参数为：激光器功率为1000W～1200W，扫描速度为10mm/s～12mm/s，熔接率为40％，保护气流量为12L/mim～16L/min；所述的快速冷却、凝固是以105～107℃/s的速度进行快速冷却、凝固。
[0024]三、将激光熔凝处理后的螺杆，再次去除螺杆表面氧化层；
[0025]四、将在步骤三处理后的螺杆放到超声波中进行清洗；
[0026]五、将清洗后的螺杆放至真空干燥箱中去除表面水分；
[0027]六、经步骤五处理后的螺杆放入氮化炉中进行渗氮处理；
[0028]七、经渗氮处理后的螺杆即完成激光熔凝氮化方法。
[0029]上述激光器为2000W半导体光纤耦合激光加工装置，激光加工头依靠六轴机械臂移动，激光头光斑4mm，保护气使用99.99％的高纯氮气；步骤三中的去除螺杆表面氧化层的方法为：对螺杆表面氧化层采用打磨去除氧化层。所述的步骤六中，将去除表面水分的螺杆放入炉中温度为50℃～150℃，保温温度为575
±
5℃，保温时间为15～20小时。经渗氮处理后的螺杆表面的渗氮层厚度为0.4mm～0.5mm，渗氮层硬度HV≥950。
[0030]以下对本专利技术作进一步详细说明：
[0031]实施例一：如图1所示，本实施例选择38CrMoAl注塑机螺杆为例来说明，本
38CrMoAl注塑机螺杆表面激光熔凝的氮化方法，螺杆型号为90
×
1535mm，具体包括以下步骤
[0032]一、去除注塑机螺杆表面氧化层；
[0033]二、在步骤一之后，对注塑机螺杆表面进行激光熔凝处理；
[0034]三、在步骤二之后，再次去除注塑机螺杆表面氧化层；
[0035]四、在步骤三之后，将注塑机螺杆放到超声波中清洗；
[0036]五、将清洗后的注塑机螺杆放至真空干燥箱中去除表面水分；
[0037]六、在步骤五之后，将干净的注塑机螺杆放入氮化炉进行渗氮处理。
[0038]所述步骤二中激光功率1000W，扫描速度10mm/s，熔接率40％，保护气流量14L/mim。所述步骤六中入炉温度100℃，保温温度为570℃，保温时间为15h。冷却处理是在渗氮后减小氨气流量至保持炉内正压，零件炉冷却至100℃停止供气。所述h表示小时，W表示瓦，L表示升，mm是表示毫米，s表示秒，mim表示分，以下同。所述零件为38CrMoAl材料制成的注塑机螺杆。渗氮工艺完成后，零件渗氮深度达到0.4mm，
[0039]渗氮层硬度HV≥950。
[0040]实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺杆表面激光熔凝的氮化方法，其特征在于，包括如下步骤：一、去除螺杆表面氧化层；二、对螺杆表面进行激光熔凝处理：将激光束在金属表面连续扫描，使表面薄层快速熔化，并快速冷却、凝固，使螺杆表面产生微观组织结构，获得细小的熔凝层组织，所述激光熔凝的工艺参数为：激光器功率1000W～1200W，扫描速度为10mm/s～12mm/s，熔接率为40％，保护气流量为12L/mim～16L/min；三、将激光熔凝处理后的螺杆，再次去除螺杆表面氧化层；四、将在步骤三处理后的螺杆放到超声波中进行清洗；五、将清洗后的螺杆放至真空干燥箱中去除表面水分；六、经步骤五处理后的螺杆放入氮化炉中进行渗氮处理；七、经渗氮处理后的螺杆即完成激光熔凝氮化方法。2.根据权利要求1所述的螺杆表面激光熔凝的氮化方法，其特征在于：所述激光器为2000W半导体光纤耦合激光加工装置，激光加工头依靠六轴机械臂移动，激光头光斑4mm，保护气使用99.99％的高纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：董刚，袁能军，姚建华，戈民杰，王梁，袁富军，袁安军，毛凯军，
申请(专利权)人：浙江栋斌橡塑螺杆有限公司，
类型：发明
国别省市：