谈述缸体柴油发动机缸体内壁激光淬火

论文导读：的要求，全方位探讨了灰铁缸体激光淬火。试验选择ZnO、Al_2O_3、SiO_2和稀土超细粉末等对红外光吸收率高的材料，利用傅立叶变换显微红外/拉曼光谱仪测量涂料对10.6μm波长CO_2激光的红外透过率。通过“单纯形格子点设计”设计试验案例，并利用横流CO_2激光器进行淬火试验，通过回归计算和激光淬火试验验证，获得了高效激光淬火涂
摘要：目前国内柴油机多利用缸套激光淬火技术，缸套精度要求高、加工复杂、生产成本高。而柴油机缸体的激光淬火可以节省加工时间，简化工序流程，提升工作效率，能保证较高的经济效益，对实际生产具有非常重大的作用，是高性能柴油发动机加工的一种走势。本论文为满足柴油机缸体内壁强化生产线的要求，全方位探讨了灰铁缸体激光淬火。试验选择ZnO、Al_2O_3、SiO_2和稀土超细粉末等对红外光吸收率高的材料，利用傅立叶变换显微红外/拉曼光谱仪测量涂料对10.6μm波长CO_2激光的红外透过率。通过“单纯形格子点设计”设计试验案例，并利用横流CO_2激光器进行淬火试验，通过回归计算和激光淬火试验验证，获得了高效激光淬火涂料骨料的比例为ZnO：Al_2O_3：SiO_2=5.24wt.%：61.32wt.%：32.44wt.%外加1wt.%的稀土。在淬火效果相当的情况下自制优化后的涂料比商用吸光涂料吸收效率提升11.11%。探讨了激光淬火光斑直径、扫描速度、功率等单因素对HT250对激光的吸收效率的影响。淬火光斑直径确定为3mm、4.5mm、6mm三种，扫描速度为15mm/s、20mm/s、25mm/s三种。功率起主要作用，其他条件不变的情况下，功率越大、层深越大。利用XJL-03型光学显微镜（OM）和J-5610LV型扫描电子显微镜（SEM）对其淬火区域进行组织和形貌观察。物相浅析采取的是Phipps X' Pert PRO X射线衍射仪。HT250材料在激光淬火后，表层为残余奥氏体+马氏体+Fe_3C，残余奥氏体的形成是由于基材中含有高碳含量和Cu、Mn等奥氏体稳定元素导致。HT250材料激光表面网纹淬火摩擦磨损性能由MM200型试环-试块磨损试验机进行测定。采取四因素、三水平进行正交试验设计。经淬火后，而残余奥氏体则决定了试样的耐磨性，少量的残余奥氏体可以提升材料的耐磨性，然而残余奥氏体的增加则会降低试样的耐磨性。残余奥氏体的形成是导致基材表层硬度下降的理由。在缸体上进行激光网纹淬火的网纹角为30°，淬火光斑直径为3mm，扫描速度为20mm/s，淬火功率为1100W。通过计算，对三台柴机油进行淬火的淬火面积分别为33.63%、41.66%和50.17%。珩磨后沟纹深度和粗糙度都非常低，珩磨中损失的硬化层相对淬火层深非常小，单个缸孔的珩磨节拍为1.5分钟。经过200小时全速全负荷可靠性试验后缸径检测，缸孔孔径的变化很小，说明经网纹淬火后，缸孔的耐磨性很高，能保证长时间运转后还具有足够的硬化层。关键词：柴油机缸体论文激光淬火论文HT250论文高效吸光涂料论文组织论文耐磨性论文
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Abstract6-10
1 绪论10-20

1.1 探讨背景及目的10-11

1.2 国内外探讨近况11-17

1.3 探讨内容、技术路线和革新点17-20

2 试验材料及试验策略20-25

2.1 基体材料20

2.2 试验设备及策略20-25

3 高效激光淬火涂料的探讨25-36

3.1 吸光涂料骨料的选取25-26

3.2 红外透过光谱浅析26-29

3.3 涂料吸光效果的试验和检测29-30

3.4 回归模拟及优化30-33

3.5 与其他涂料淬火效果比较33-35

3.6 本章小结35-36

4 激光淬火工艺探讨36-40

4.1 激光淬火试验36-38

4.2 表面粗糙度的变化规律38-39

4.3 本章小结39-40

5 激光淬火层的组织结构浅析40-46

5.1 淬火层整体组织40-42

5.2 表层组织及相结构浅析42-45

5.3 本章小结45-46

6 性能测试及浅析46-53

6.1 显微硬度测试及浅析46-48

6.2 摩擦磨损性能测试及浅析48-52

6.3 本章小结52-53

7 4110 缸体激光淬火实施及珩磨、台架试验53-58

7.1 激光淬火参数选择53

7.2 柴油机缸体淬火实施53-56

7.3 珩磨试验56-57

7.4 台架试验57

7.5 本章小结57-58

8 全文总结58-60
致谢60-61
参考文献61-66