[发明专利]一种激光复合强化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种激光复合强化的工艺。

背景技术

硬质合金刀具具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能因而能广泛的应用，为了进一步提高刀具的使用性能，一般在刀具表面进行涂层处理，但是在加工镍基合金时，刀具受力工况复杂，表面润滑、减磨、传热条件恶劣，且镍基合金高温变形抗力极大，排屑断屑困难；加工硬化现象严重；特别容易“粘刀”，积削瘤和鳞刺现象严重，易出现涂层破损、黏结磨损、化学扩散磨损、边界磨损，从而降低了工件的加工质量。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种激光复合强化工艺，可明显提高刀具切削性能，提高加工质量。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种激光复合强化工艺，包括以下步骤：

（1）在硬质合金刀具刃区上进行飞秒激光微细加工，得到按一定顺序排列的凹坑；

（2）在硬质合金刀具刃区进行激光冲击强化；

（3）在激光冲击强化后的刀具表面上进行涂层；

（4）在涂层后的硬质合金刀具刃区进行激光冲击波微织构成型工艺，得到激光复合强化模型。

本发明所述的激光复合强化工艺包括激光微细加工，激光冲击强化，表面涂层，激光冲击波微织构四个步骤，该激光复合强化工艺能够明显提高具刃区的残余压应力，浸润特性和传热、冷却、润滑条件，缓和积削瘤和鳞刺的产生以及镍基材料在刀具表面的粘结，延长刀具寿命，提高加工质量稳定性。

附图说明

图1为本发明所述激光复合强化工艺的流程图。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的结构和实施细节，下面结合附图进一步说明本发明的实施步骤。

如图1所示，本发明所述的激光复合强化工艺包括：

（1）涂层制备前的硬质合金刀具刃区上进行飞秒激光微细加工得到按一定顺序排列的凹坑，通过刀具表界面的形成的微织构，显著改善刀具刃区浸润特性和传热、冷却、润滑条件，并且基体表面陡飞秒激光微形貌在界面形成键合强化机制，提高界面结合强度。

（2）在刃区进行激光冲击强化从而得到较大的残余压应力，有效延缓了刀具的磨损失效时间，增加了刀具的使用寿命。

（3）激光冲击强化后的刀具上进行涂层，增强了刀具的表面性能，提高刀具切削时的耐磨性。

（4）继续在刀具刃区进行激光冲击波微织构成型工艺，激光冲击波在涂层表面形成的组织致密的微凹坑，其具有深度的残余压应力，显著改善刀具涂层表面的浸润特性和冷却润滑性能，进而改善刀-屑的粘附特性，减缓积削瘤和鳞刺的现象。