一种内燃机曲轴的凸轮表面复合处理工艺

摘要

本发明提供了一种内燃机曲轴的凸轮表面复合处理工艺，包括凸轮样品准备，飞秒激光微凹坑加工前微凹坑定位，模具带的制造；模具带贴附标出所需加工的微凹坑位置；采用飞秒激光加工凸轮样品的微凹坑；之后进行涂层制备，脉冲激光加工前定位，将模具带贴附在凸轮样品表面，保证微凹坑位置与第一次的微凹坑处在同一位置；然后进行脉冲激光加工；最后进行表面清理。本发明利用飞秒激光加工的表面微凹坑来提高物理气相沉积涂层与基体的结合强度，然后采用脉冲激光冲击强化表面微凹坑来调控表面残余应力，可以显著提高凸轮的疲劳寿命，并且工序前后衔接，自动化程度高。

主权项

一种内燃机曲轴的凸轮表面复合处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)将凸轮样品进行加工打磨抛光处理，对抛光后的凸轮样品进行超声波清洗；(2)在模具带上进行微凹坑的预先排列及造型设计，获得微凹坑的排列及造型设计图样；(3)将模具带贴附在凸轮样品表面；(4)装夹凸轮样品，按照第2步得到微凹坑的排列及造型设计图样，用标记笔在凸轮样品上标出所需加工的微凹坑位置；(5)取下模具带；(6)将准备好的凸轮样品置于真空靶室中，开启飞秒激光器，根据第2步得到微凹坑的排列及造型设计图样，对凸轮样品表面进行微凹坑加工；(7)取出加工好的凸轮样品，进行超声波清理，清除加工飞沫与杂质；(8)利用物理气相沉积方法，在凸轮样品表面制备一层涂层；(9)将准备好的凸轮样品置于脉冲激光的工作台上，在其表面涂覆激光冲击强化工艺所需的吸收层和约束层；(10)将第5步取下的模具带贴附在凸轮样品表面，再用标记笔标出所需加工的微凹坑位置，保证和第6步所加工的微凹坑位置重合；(11)取下模具带；(12)开启脉冲激光器，调节工艺参数后对所加工的微凹坑位置进行激光冲击强化处理；(13)取下加工好的凸轮，进行超声波清理，清除加工飞沫与杂质。