一種制粒環模激光淬火工藝的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種高耐磨制粒環模的激光淬火工藝。包括下列步驟：(1)以9SiCr為材料，硬度要求為HRC40～50；(2)對制粒環模工作表面采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理；(3)光斑面積＝光斑最大光距×光斑帶寬＝2mm×10mm；(4)采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO2激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。本發明可以顯著提高制粒環模的硬度，工作表面更加耐磨，從而延長制粒環模使用壽命。
【專利說明】一種制粒環模激光淬火工藝
一、【技術領域】:
[0001]本發明屬于激光強化和金屬材料熱處理領域，具體為一種飼料環模制粒機上使用的高耐磨環模激光淬火硬化工藝。
二、【背景技術】:
[0002]環模是飼料環模制粒機的核心部件，占制粒機總價值的10%-15%，一般在加工了一定數量的顆粒之后，隨著環模的磨損，顆粒的成型率下降，當顆粒的成型率下降至75% 時就產生了環模失效，環模實際失效形式主要為磨損和疲勞斷裂，其中又以磨損為主要形式。因而，如何提高環模的耐磨性，延長環模使用壽命，是急需解決的實際問題。
三、
【發明內容】
:
[0003]為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種制粒環模工作表面的硬化工藝，經該工藝處理，制粒環模工作表面耐磨性提高，使用壽命延長。
[0004]其具體技術過程如下:
[0005](I)制粒環模以9SiCr為材料，硬度要求為HRC40-50。
[0006](2)打磨去除環模工作表面粘附物，然后用酒精清洗烘干，以便于均勻噴涂吸光涂
層。
[0007](3)對制粒環模工作表面采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高激光的吸收率。
[0008](4)風干涂層。
[0009](5)采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO2激光器掃描制粒環模工作表面，具體工藝參數如下:
[0010]光斑面積=2mmX IOmm ;激光掃描速度850-1200mm/s，能量密度為11.25J/mm2, 功率為1600-2200W，功率密度為80-110W/mm2。
[0011]本發明的有益效果是:
本發明利用CO2氣體激光器，對9SiCr材質的環模進行激光表面淬火處理，由于激光表面淬火有表面硬化層硬度高，耐磨性好，工件變形小，而且易控制，實行自冷淬火，無公害， 勞動條件好等優點，從而增加環模的使用壽命并降低材料損耗。9SiCr鋼在激光表面淬火處理之后，表面硬化層形成了細小的馬氏體與下貝氏體組織。比較激光表面淬火處理與常規熱處理的9SiCr鋼的硬度，可知9SiCr鋼經激光表面淬 火處理的的硬度比常規熱處理的硬度高。試驗證明，激光表面淬火處理后9SiCr的耐磨性提高了 29.9%-73.2%。
四、【具體實施方式】:
[0012]實施例一:
打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO2激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下:光斑面積=2mmX IOmm ;激光掃描速度為850mm/s，能量密度為
11.25J/mm2，功率為 1600W，功率密度為 80W/mm2。
[0013]實施例二:
打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用 DL-HL-T10000B型高功率橫流0)2激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下:光斑面積=2mmX IOmm ;激光掃描速度為933mm/s，能量密度為
11.25J/mm2，功率為 1750W，功率密度為 87.5W/mm2。
[0014]實施例三:
打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用 DL-HL-T10000B型高功率橫流CO2激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下:光斑面積=2mmX IOmm ;激光掃描速度為1013mm/s，能量密度為11.25J/mm2，功率為1900W，功率密度為95W/mm2。
[0015]實施例四:
打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用 DL-HL-T10000B型高功率橫流0)2激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下:光斑面積=2mmX IOmm ;激光掃描速度為1093mm/s，能量密度為 11.25J/mm2，功率為 2050W，功率密度為 102.5W/mm2。
[0016]實施例五:
打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用 DL-HL-T10000B型高功率橫流CO2激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下:光斑面積=2mmX IOmm ;激光掃描速度為1200mm/s，能量密度為11.25J/mm2，功率為2200W，功率密度為110W/mm2。
【權利要求】
1.一種制粒環模的激光淬火工藝，其特征在于包括下列步驟:(1)以9SiCr為材料，硬度要求為HRC40-50 ； (2)打磨去除制粒環模工作表面粘附物，然后用酒精清洗烘干，以便于均勻噴涂吸光涂層；(3)對制粒環模工作表面采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高激光的吸收率；(4)風干涂層；(5)采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO2激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。
2.根據權利要求1所述的激光淬火工藝，其特征是:光斑面積=光斑最大光距X光斑帶寬=2_X10mm。
3.根據權利要求1所述的激光淬火工藝，其特征是:激光掃描速度850-1200mm/s，能量密度為11.25J/mm2，功率為1600-2200W，功率密度為80- 110W/mm2。
【文檔編號】C21D1/09GK103451383SQ201210181206
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年6月1日 優先權日:2012年6月1日
【發明者】吳勁鋒, 張克平, 黃曉鵬, 李青, 連瀟, 周蓓蓓, 戴立勛 申請人:甘肅農業大學