Способ лазерной обработки поверхности детали

%19 . В.Уса ови В. Г. На лазерной об щинострое Основ- М,: М бретени меннокс ию и может быть испроизводстве длных поверхносний,ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) относится к машиностроеособамлазернойобработки, ользовано в авторемонтном восстановления изношенй неподвижныЯ соединеВ авторемонтном производстве известны способы восстановления изношенных поверхностей с применением механических, электрофизических и электрохимических методов обработки,Известен способ восстановления изношенных посадочных поверхностей за счет поверхностного пластического деформирования материала детали,Но этими способами нельзя достичь требуемых свойств поверхностного слоя восстанавливаемых деталей, снижаются заданные прочностные характеристики,Наиболее близким техническим решением является способ лазерной наплавки поверхности детали, при котором происходит изменение линейных размеров детали. 5 В 23 Р 6/00, В 23 К 26/00(54) СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ (57) Использование: машиностроение, восстановление изношенных поверхностей не. подвижных соединений, Сущность изобретения: восстановление изношенных поверхностей производится лазерной обработкой на режимах; мощность излучения Р = 1200 - 1500 Вт, диаметр сфокусированного луча д = 3-4 мм, скорость обработки Чобр. = 20 - 30 мм/с, что обеспечивает рост зерна структуры обрабатываемого материала и увеличение линейных размеров детали без подвода присадочного материала. 1 ил,Однако известный способ имеет следующие недостатки: повышенная энергоемкость процесса, повышенный расход материалов за счет применения дорогостоящих самофлюсующихся присадочных порошков или защитных газов,Цель изобретения - повышение производительности труда, экономия материалов и энергии, разработка материало- и энергосберегающей технологии.Поставленная цель достигается тем, что восстановление изношенных поверхностей происходит за счет роста зерна структуры материала при обработке лазерным лучом на режимах: мощность излучения Р = 1,2 - 1,5 кВт; диаметр луча лазера бл = 3-4 мм, и скорость его перемещения относительно детали Чл = 20 - 30 мм/с, что приводит к изменению линейных размеров детали,На чертеже представлены способы восстановления посадочных поверхностейдеталей засчет роста зерна структуры обрабатываемого материала,Восстанавливаемая деталь с цилиндрической восстанавливаемой поверхностьюустанавливается во вращатель лазернойтехнологической установки.Обработку производят, вращая деталь 5вокруг оси и перемещая относительно лучавдоль оси вращения,Для обеспечения требуемой скоростинагрева до температуры рекристаллизациизерна структуры материала, при мощности 10лазерного излучения Р = 1200-1500 Вт идиаметре сфокусированного луча бл = 3 - 4мм скорость обработки составляет чбр ==20 - 30 мм/с, При скорости менее 20 мм/спроисходит расплавление обрабатываемой 15поверхности, а при скорости более 30 мм/сзаметного роста зерна структуры не наблюдается, так как поверхностьдетали неуспеваетнагреваться до температуры рекристаллизации.20Данные режимы для цилиндрическихдеталей обеспечиваются частотой вращения ч = чокер/пддет и скоростью перемещения детали относительно луча чдет = 2 дл.Среднее увеличение размеров цилиндрической детали составляет 0,1-0,15 мм, Лучшие результаты достигнуты при применениипоглощающих покрытий для уменьшения коэффициента отражения обрабатываемойповерхности (например, алюмохромфосфатное связующее ФС - ГМ, ТУ 34.4620-78),Сопоставимый анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известноготем, что обработка изношенных поверхностей деталей происходит на указанных режимах, обеспечивающих рост зерна структуры, обрабатываемого материала и, как следствие, изменение линейных размеров обрабатываемой детали,Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".В предлагаемом решении восстановление изношенных поверхностей деталей происходит без применения присадочных материалов, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "существенные отличия".Использование предлагаемого способа восстановления изношенных поверхностей обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества:восстановление изношенных поверхностей деталей без подвода присадочного материала, обеспечение материало-, энергоресурсосбережение в процессе восстановления;повышение производительности труда. Ф ор мул а и зоб рете н и я Способ лазерной обработки поверхности детали, заключающийся в воздействии на нее сфокусированного лазерного луча и его перемещении по атой поверхности, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения материала и энергоемкости процесса при восстановлении деталей без применения присадочного материала, обработку осуществляют при мощности лазерного излучения Р = 1200 - 1500 Вт, диаметре луча дл = 3 - 4 мм и скорости его перемещения Ч, = 20 - 30 мм/с.. Спосо за сч восстановлениРоста зеРнаерх"остеЛ;эверхьосеье2 - зосстанс я посадочных поверхносттруктурн ьатерьыа. таль; Рхяости;- поворотное зеркало; с. Й - лиането восстановленно тановл дактор Заказ 1700 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагяоиня 101 а/. на,ууннх н б/. внутренних 1 - луч лазера аленная поверхность; Э- .пиастр изнопенной повн повеРхности; 8 - гулаг в оставитель В.Назаркинехред М.Моргентал Корректор А.Мотыл