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一种磨损轴类零件搅拌摩擦加工再制造方法技术

技术编号:8521706 阅读:263 留言:0更新日期:2013-04-03 23:44
本发明专利技术公开了一种磨损轴类零件搅拌摩擦加工再制造方法,是一种将搅拌摩擦搭接焊与搅拌摩擦加工相结合的一种复合加工工艺,利用非消耗的偏心搅拌摩擦工具将填充材料与磨损轴基体母材搭接焊在一起,并通过搅拌摩擦加工实现填充材料在轴表面的堆焊过程,通过一系列标准化的工艺过程,可实现磨损轴的批量再制造。具体工艺由预处理(轴类零件磨损区域清洗和加工凹槽)、配件加工(搅拌工具、填充金属带、引入引出金属带、环形夹具和旋转装置的加工)、装夹固定、搅拌摩擦加工处理和后续处理等组成。本发明专利技术提出的磨损轴类再制造方法属于固相加工,连接区域材料之间为冶金结合,结合强度高,综合力学性能优良,绿色环保,生产效率较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废旧工程机械零件再制造加工领域,具体是针对表面磨损轴类零件的一种搅拌摩擦加工再制造方法。
技术介绍
废旧工程机械零部件再制造是再制造工程的重要组成部分,是提高资源利用率、发展循环经济的重要途径之一。轴类零件是工程机械传动机构中广泛使用的零部件之一,由于传递载荷大及反复加载经常会发生各种磨损失效,直接废弃局部磨损的轴类零件将造成材料及能源的严重浪费,如何对磨损轴类零件进行再制造后继续使用是再制造工程迫切需要解决的课题。研究和开发先进的再制造方法对磨损轴类零件进行再制造加工,对工程机械再制造工程的发展有巨大促进作用。目前,已应用的轴类零件表面再制造加工方法有表面堆焊、热喷涂、电刷镀、激光熔覆及耗材摩擦焊等,它们在具有各自优点的同时,也具有工艺上的一些局限性。(I)表面堆焊是在金属材料或零件表面熔焊上耐磨耐蚀等特殊性能金属层的一种工艺方法,通过堆焊可以修复外形不合格的金属零部件及产品或制造双金属零部件。用表面堆焊方法加工轴类零件时,加工面积较大,轴母材和金属层之间为冶金结合,结合强度高;但采用熔焊方法难免会产生各种熔化冶金缺陷及结晶缺陷等,焊后焊缝组织粗大,尤其热影响区韧性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨损轴类零件搅拌摩擦加工再制造方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:对轴类零件的磨损表面进行清洗,并采用机加工方法,在轴类零件磨损区域的表面加工环形凹槽,该凹槽的底部深至到露出轴类零件完好的基体表面为止;步骤二:制作填充金属带:选择与轴类零件母材同材质制作成环状填充金属带,该填充金属带的内径等于所述凹槽底部轴段处的外径;制作引入金属带和引出金属带:选择与轴类零件母材同材质制作环状的引入金属带和引出金属带,其厚度均为2mm,其内径与轴类零件的原始外径一致;制作搅拌摩擦焊机的偏心搅拌工具:该偏心搅拌工具为一钨基合金或立方氮化硼材料的偏心阶梯轴,其轴肩的直径是偏心设置的偏心搅拌头直径的3倍,所...

【技术特征摘要】
1.一种磨损轴类零件搅拌摩擦加工再制造方法,其特征在于包括以下步骤 步骤一对轴类零件的磨损表面进行清洗,并采用机加工方法,在轴类零件磨损区域的表面加工环形凹槽,该凹槽的底部深至到露出轴类零件完好的基体表面为止; 步骤二 制作填充金属带选择与轴类零件母材同材质制作成环状填充金属带,该填充金属带的内径等于所述凹槽底部轴段处的外径; 制作引入金属带和引出金属带选择与轴类零件母材同材质制作环状的引入金属带和引出金属带,其厚度均为2mm,其内径与轴类零件的原始外径一致; 制作搅拌摩擦焊机的偏心搅拌工具该偏心搅拌工具为一钨基合金或立方氮化硼材料的偏心阶梯轴,其轴肩的直径是偏心设置的偏心搅拌头直径的3倍,所述偏心搅拌头与轴肩之间的偏心尺寸Λ d在O 5mm范围,偏心搅拌头的长度比填充金属带的厚度大O.5 lmm,所述偏心搅拌头为圆柱形状或圆台形状,所述偏心搅拌头的外回转表面上设有螺旋形沟槽; 制作旋转装置旋转装置包括底座,底座上一端安装有电机、减速器和卡盘,底座上的另一端固定支撑,所述支撑上设有与卡盘同轴心的轴承; 制作两个环形卡具所述环形卡具为开口环结构,在开口处设有紧固螺栓连接件;步骤三将轴类零件装夹在旋转装置上后,将填充金属带套在、并固定在轴类零件的凹槽中,用环形夹具夹紧该填充金属带,用摩擦塞焊在填充金属带轴向接合线处点焊:Γ5个点,之后卸掉环形夹具;将引入金属带和引出金属带放置于所述填充金属带的两边,用摩擦塞焊将填充金属带和与之相邻的引入金属带及引出金属带点焊在一起;再用两个环形夹具分别固定引入金属带和引出金属带的外端,从而将填充金属带紧密地固定在凹槽中;将上述装夹有轴类零件的旋转装置固定在搅拌摩擦焊机的工作台上; 步骤四在搅拌摩擦焊机...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋友宝杨新岐张国胜
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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