[发明专利]一种金属表面复合强化加工工艺及其在机车车轮加工和镟修中的应用

权利要求书

1.一种金属表面复合强化加工工艺，包括如下操作步骤：

I.固体润滑剂涂覆

将块状固体润滑剂涂敷在车削加工后的金属工件表面，所述固体润滑剂选自二硫化钼、二硫化钨、二烷基二硫代氨基甲酸钼、片状石墨、石墨烯、氟化石墨中任意一种或几种；所述金属工件表面的车削粗糙度≤Ra6.3；

II.超声滚压结合实时加热

对涂覆了固体润滑剂的金属工件表面进行加热，使受热工件表面温度达到300℃～480℃，在微量润滑油存在的情况下，对受热工件表面进行超声滚压；所述润滑油的用量控制为10～20ml/min；

重复上述超声滚压操作至金属工件表面硬度达到要求。

2.根据权利要求1所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤I中，所述块状固体润滑剂通过气压驱动或者弹簧驱动方式涂覆在金属工件表面。

3.根据权利要求2所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤I中，所述块状固体润滑剂通过气压驱动方式涂覆在金属工件表面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤I中，所述固体润滑剂涂覆层厚度为10～100μm。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述固体润滑剂选自二硫化钼或片状石墨。

6.根据权利要求5所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述固体润滑剂为二硫化钼。

7.根据权利要求4所述的所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述固体润滑剂选自二硫化钼或片状石墨。

8.根据权利要求7所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述固体润滑剂为二硫化钼。

9.根据权利要求1所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤II中，超声滚压采用光滑的球形压头或圆柱形压头。

10.根据权利要求1所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤II中，加热热源设置于超声滚压压头的前端，距离滚压点3～8mm。

11.根据权利要求1或10所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤II中，所述热源为热风或激光，热源温度480℃～600℃。

12.根据权利要求1所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤II中，润滑油的用量为14ml/min。

13.根据权利要求1或12所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤II中，采用步进电机带动磁力泵的方式控制所述润滑油的用量。

14.根据权利要求1、9或10中任一项所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述步骤II中，超声滚压压头的压力为1300～1500N，超声滚压的频率为25～30kHz。

15.根据权利要求1所述的金属表面复合强化加工工艺，其特征在于，所述金属工件选自碳钢工件、合金结构钢工件、轴承钢工件、铝合金工件或钛合金工件。

16.权利要求1至15中任一项所述的金属表面复合强化加工工艺在机车车轮加工或镟修中的应用。