[发明专利]一种激光直接沉积再制造壳体孔滚压凹槽的工艺方法

说明书

本发明涉及一种激光直接沉积再制造壳体孔滚压凹槽的工艺方法，属于激光加工技术领域。该方法主要针对的是材料强度为160‑1275MPa的带有轴承孔的壳体类零件，选用沉积成形性好，延展性优良，与母材成分接近的粉末作为沉积材料，采用合理的激光直接沉积工艺参数，对壳体孔边缘进行材料再制造。沉积后母材与再制造层无裂纹缺陷，再制造孔边缘余量充足，经滚压收口后可有效固定轴承边缘。采用该发明再制造壳体轴承孔的滚压凹槽，可在飞机、舰船等特种装备检修时，实现重复装配带有轴承的壳体零件，并保证合理固定。

技术领域

本发明涉及一种激光直接沉积再制造壳体孔滚压凹槽的工艺方法，属于激光加工技术领域，主要针对的是材料强度为160-1275MPa的带有轴承孔的壳体类零件的轴承孔边缘的再制造。

背景技术

带有轴承孔的壳体零件，在检修过程中通常要拆卸轴承套进行轴承更换或修复，但是一些轴承套在有孔的壳体零件中，其壳体孔边缘以滚压槽口的方式进行轴承固定，因此在拆卸时常常破坏掉原有的滚压固定边，才能顺利将轴承套取出。这就导致后续轴承套在壳体零件中重复安装时，需要再次对轴承套进行滚压槽口定位，然而轴承孔边缘材料经过滚压后会变薄且原固定口材料已被破坏去除，导致轴承孔口缺少加工出滚压凹槽的余量，无法再次实现轴承套的装配固定。此类缺陷情况，有采用手工电弧堆焊的方式进行局部加工余量的补充，但是由于电弧堆焊修复局部位置，焊后的母材及焊缝的冶金质量难以保证，常常产生裂纹等缺陷，同时堆焊过程较高的热输入可能对壳体孔产生一定的变形，导致轴承与壳体装配困难。

发明内容

本发明涉及一种激光直接沉积再制造壳体孔滚压凹槽的工艺方法，目的是修复带有轴承，并使用滚压孔边缘槽口来定位轴承的壳体类零件，使得零件在检修过程中可破坏定位滚压槽口，自由拆卸检修轴承与轴承套。

本发明技术方案的具体内容是：

一种激光直接沉积再制造壳体孔滚压凹槽的工艺方法，主要针对的是材料强度为160-1275MPa的带有轴承孔的壳体类零件，其特征在于：该方法的步骤是：

(1)选择激光直接沉积材料；

(2)再制造前拆卸壳体孔中装配的轴承；

(3)拆卸后的壳体表面清理；

(4)再制造前尺寸测量；计算需沉积厚度，并设计扫描路径；

(5)激光直接沉积；采用激光填加粉末沉积方法恢复待滚压位置的尺寸；激光沉积的工艺参数为：激光功率500～800W，光斑直径0.6～0.8mm，激光移动速率400～500mm/min，相邻沉积道搭接率为40％-50％，送粉速率2-6g/min，送粉气流量5～10L/min，保护气流量10～15L/min，激光沉积的单层厚度控制在0.1～0.3mm之间，采用多层沉积完成；

(5)再制造后测量沉积厚度；

(6)根据轴承固定设计需要的收口尺寸，进行机加工沟槽；

(7)无损检测；

(8)轴承装配；

(9)滚压收口。

所述步骤(1)选择激光直接沉积材料是选用与壳体母材成分接近的材料，该材料应具有良好的成形性与延展性，沉积时不易产生裂纹，与母材结合良好，在滚压时应具有良好的延展性，制备粒度为53μm～106μm的粉末材料。

所述步骤(3)拆卸后的壳体表面清理；采用手持电枪打磨去除已经滚压到孔内的壳体材料，在原凹槽位置到轴承边缘的滚压处进行表面打磨去除表面防锈涂层及之前滚压产生的褶皱或压痕，随后钢丝轮抛光打磨表面，最后用丙酮擦洗。

所述步骤(4)再制造前尺寸测量；采用游标卡尺，对待修复部位尺寸及深度进行测量，记录测量数据，计算需沉积厚度