激光制備機夾刀片涂層工藝及裝置研究.pdf

1、使用Nd∶YAG激光器對機夾刀片工作面進行涂層制備，提高刀片表面的耐磨性，從而提高其切削性能和使用壽命。通過對激光制備機夾刀片涂層工藝的實驗研究和理論分析，進一步優(yōu)化工藝參數(shù)，提高涂層質(zhì)量。研究內(nèi)容如下:
　　(1)從激光加工方法、涂層材料、材料添加方式及激光掃描路徑規(guī)劃四個方面，制定激光制備機夾刀片涂層工藝。
　　(2)設計了一套完整的激光制備機夾刀片涂層裝置，該裝置能夠自動實現(xiàn)工作臺旋轉(zhuǎn)定位、涂覆合金粉末以及激光涂層制備

2、等功能。本裝置采用步進電機驅(qū)動，S7-200PLC控制，用Step7-Micro/Win編程軟件編寫PLC控制程序，能夠?qū)崿F(xiàn)自動加工與手動加工。
　　(3)分別以激光多功能加工機的脈沖電流、掃描速度、離焦量、脈沖寬度、脈沖頻率為變量制備機夾刀片涂層，在X5032A型立式升降臺銑床上進行單因素實驗，獲得各因素對涂層耐磨性的影響規(guī)律。選擇影響較大的脈沖電流、掃描速度、離焦量進行正交實驗，獲得最佳激光工藝參數(shù)組合:脈沖電流I=370A、

3、掃描速度v=100mm/min、離焦量L=14mm、脈沖寬度ti=0.6ms以及脈沖頻率f=60Hz。
　　(4)采用最佳工藝參數(shù)組合制備機夾刀片涂層，與無涂層刀片進行耐磨性對比實驗，結(jié)果表明:涂層刀片的耐磨性有明顯的提高，使用壽命提高近一倍。利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡及其能譜儀對涂層的組成物相、微觀結(jié)構(gòu)及磨損形貌進行檢測并分析。結(jié)果顯示:涂層組織中含有C0.3N0.7Ti和WN，涂層組織均勻致密、無明顯裂紋缺陷，與基體呈良好