CN101985751A - 电动机芯轴表面强化层复合工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电动机芯轴表面强化层复合工艺，其特征在于经过下列工艺步骤：清洗电动机芯轴工作面的油污、杂质；将电动机芯轴工作面加热至40～100℃；将不锈钢粉气送至电动机芯轴工作面上；激光照射电动机芯轴工作面上的不锈钢粉，使不锈钢粉熔覆在电动机芯轴工作面上，并形成厚度为1～4mm的不锈钢强化层。不仅能在电动机芯轴工作面上复合高耐磨、高抗腐蚀的强化层，减少备件的报废率，节省生产成本，而且可使复合的电动机芯轴具有更长的使用寿命和更平衡的运行性能，避免了电动机芯轴工作面因腐蚀、磨损而引起的跳动和轴承位工作面拉毛等使用问题，本发明既适用于加工新的电动机芯轴，也适用于修复报废的电动机芯轴。

Description

电动机芯轴表面强化层复合工艺
技术领域
本发明涉及一种复合工艺，尤其是一种电动机芯轴表面强化层复合工艺。
背景技术
电动机芯轴是电动机转子的主要组成部分，也是电动机中的主要承载部件，作为电动机核心部件的硅钢片及线圈绕组固定到芯轴上，硅钢片及线圈绕组在电磁场的作用下，带动芯轴高速旋转，芯轴两端安装轴承的工作面固定在电动机壳体上的轴承支承上，因此，受长期摩擦和高温影响，该工作面非常容易被磨损和腐蚀。芯轴两端的轴承工作面被磨损和腐蚀后直径变小，与轴承的间隙变大，运转时出现径向跳动，并使整个电动机发出巨大的噪声，不仅影响作业环境，还降低输出功率，严重的引起轴承位工作面拉毛，甚至出现轴承抱死现象，使电动机报废。一旦芯轴磨损和腐蚀到一定程度，就要进行停工检修，对芯轴进行报废更换，增加企业日常生产中的损耗成本。
若能在普通芯轴表面，特别是安装轴承的工作面进行修复处理，将能实现废旧芯轴的再利用，减少企业备品备件损耗，使广大电动机应用企业实现节能降耗生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动机芯轴表面强化层复合工艺，以强化电动机芯轴工作面，提高该工作面的耐磨性能及抗腐蚀性能，延长电动机芯轴使用寿命。
本发明提供的是这样一种电动机芯轴表面强化层复合工艺，其特征在于经过下列工艺步骤：
A、按常规清洗电动机芯轴工作面的油污、杂质；
B、将经过A步骤处理的电动机芯轴工作面加热至40～100℃；
C、将粒度为100～300目的不锈钢粉用纯度为99.99％的氩气送至B步骤的电动机芯轴工作面上；
D、在电动机芯轴转动线速度为400～700mm/min下，用功率为3.5KW，带宽为3mm的激光照射C步骤的电动机芯轴工作面上的不锈钢粉，使不锈钢粉熔覆在电动机芯轴工作面上，并形成厚度为1～4mm的不锈钢强化；
E、按常规对D步骤的电动机芯轴工作面进行常规机械加工，使电动机芯轴工作面满足尺寸及粗糙度要求，即得表面复合有强化层的电动机芯轴。
所述A步骤的常规清洗是将工业级酒精和丙酮浇于电动机芯轴工作面，以去除油污及杂质。
所述B步骤的加热是采用常规的喷灯、煤气炉对电动机芯轴工作面进行加热的。
所述C步骤是采用常规的气动送粉装置，将不锈钢粉用纯度为99.99％的氩气送至B步骤的电动机芯轴工作面上的。
所述C步骤的不锈钢粉是奥氏体不锈钢粉、马氏体不锈钢粉、双相不锈钢粉中的一种或几种。
所述D步骤的激光照射是采用现有技术中的激光照射设备完成的。
本发明具有以下优点和效果：
1、    电动机芯轴的本体材料不变，仅在受磨损和腐蚀的轴承位置进行强化层复合或者修复，在不增加更多生产成本的前提下，实现了电动机芯轴工作面的强化层复合或者修复，极在延长了电动机芯轴的使用寿命，减少企业的备件成本和损耗。
2、    采用激光熔覆技术，由于能量密度集中，把3.5KW的功率直接作用在3mm直径的光斑范围内，使不锈钢粉料瞬间熔化并与电动机芯轴实现冶金结合，具有很高的界面结合强度，同时在电动机芯轴本体的激冷作用下，使凝固组织致密细小。
3、    由于在以调质中碳钢为本体的电动机芯轴工作面上复合了奥氏体不锈钢或马氏体不锈钢或双相不锈钢强化层，使电动机芯轴工作面具有更好、更高的耐磨及耐腐蚀性，可有效避免腐蚀和磨损的交互作用，减少材料的磨损量，更大程度上延长电动机芯轴的使用寿命。
本发明不仅实现了在电动机芯轴工作面上复合高耐磨、高抗腐蚀的强化层，减少备件的报废率，节省生产成本，而且可使复合的电动机芯轴具有更长的使用寿命和更平衡的运行性能，避免了电动机芯轴工作面因腐蚀、磨损而引起的跳动和轴承拉毛等使用问题，本发明既适用于加工新的电动机芯轴，也适用于修复报废的电动机芯轴。其工艺简单，参数可控性强，既保持了芯轴的整体强度，又有局部的抗磨性和抗腐蚀性，使芯轴不会因为局部磨损和腐蚀导致过早地报废更换，可有效减小电动机运行噪声，稳定电动机的输出功率。
附图说明
图1是用本发明复合工艺加工的表面强化电动机芯轴剖视图；
图2是图1中I部放大图。
图中，1为电动机芯轴，2为电动机芯轴两端工作面上的不锈钢熔覆强化层。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明保护范围不限于此。
实施例1
本发明提供的电动机芯轴表面强化层复合工艺经过下列工艺步骤：
A、按常规将工业级酒精和丙酮依次浇于以中碳调质钢为本体的电动机芯轴两端的工作面，以清洗该工作面的油污、杂质；
B、用常规喷灯，将经过A步骤处理的电动机芯轴工作面加热至40℃；
C、采用常规的气动送粉装置，将粒度为100目的奥氏体不锈钢粉用纯度为99.99％的氩气送至B步骤的电动机芯轴工作面上；
D、在电动机芯轴转动线速度为400mm/min下，用常规激光照射设备，在功率为3.5KW，带宽为3mm直径的光斑范围内，激光照射C步骤的电动机芯轴工作面上的奥氏体不锈钢粉，使奥氏体不锈钢粉熔覆在电动机芯轴工作面上，并形成厚度为1mm的不锈钢强化；
E、按常规对D步骤的电动机芯轴工作面进行常规机械加工，使电动机芯轴工作面满足尺寸及粗糙度要求，即得表面复合有强化层的电动机芯轴。
实施例2
本发明提供的电动机芯轴表面强化层复合工艺经过下列工艺步骤：
A、按常规将工业级酒精和丙酮依次浇于以中碳调质钢为本体的电动机芯轴两端的工作面，以清洗该工作面的油污、杂质；
B、用常规喷灯，将经过A步骤处理的电动机芯轴工作面加热至100℃；
C、采用常规的气动送粉装置，将粒度为300目的马氏体不锈钢粉用纯度为99.99％的氩气送至B步骤的电动机芯轴工作面上；
D、在电动机芯轴转动线速度为700mm/min下，用常规激光照射设备，在功率为3.5KW，带宽为3mm直径的光斑范围内，激光照射C步骤的电动机芯轴工作面上的马氏体不锈钢粉，使马氏体不锈钢粉熔覆在电动机芯轴工作面上，并形成厚度为4mm的不锈钢强化；
E、按常规对D步骤的电动机芯轴工作面进行常规机械加工，使电动机芯轴工作面满足尺寸及粗糙度要求，即得表面复合有强化层的电动机芯轴。
实施例3
本发明提供的电动机芯轴表面强化层复合工艺经过下列工艺步骤：
A、按常规将工业级酒精和丙酮依次浇于以中碳调质钢为本体的电动机芯轴两端的工作面，以清洗该工作面的油污、杂质；
B、用常规煤气炉，将经过A步骤处理的电动机芯轴工作面加热至70℃；
C、采用常规的气动送粉装置，将粒度为200目的双相不锈钢粉用纯度为99.99％的氩气送至B步骤的电动机芯轴工作面上；
D、在电动机芯轴转动线速度为500mm/min下，用常规激光照射设备，在功率为3.5KW，带宽为3mm直径的光斑范围内，激光照射C步骤的电动机芯轴工作面上的双相不锈钢粉，使双相不锈钢粉熔覆在电动机芯轴工作面上，并形成厚度为2mm的不锈钢强化；
E、按常规对D步骤的电动机芯轴工作面进行常规机械加工，使电动机芯轴工作面满足尺寸及粗糙度要求，即得表面复合有强化层的电动机芯轴。

Claims (5)

1.一种电动机芯轴表面强化层复合工艺，其特征在于经过下列工艺步骤：
A、按常规清洗电动机芯轴工作面的油污、杂质；
B、将经过A步骤处理的电动机芯轴工作面加热至40～100℃；
C、将粒度为100～300目的不锈钢粉用纯度为99.99％的氩气送至B步骤的电动机芯轴工作面上；
D、在电动机芯轴转动线速度为400～700mm/min下，用功率为3.5KW，带宽为3mm的激光照射C步骤的电动机芯轴工作面上的不锈钢粉，使不锈钢粉熔覆在电动机芯轴工作面上，并形成厚度为1～4mm的不锈钢强化；
E、按常规对D步骤的电动机芯轴工作面进行常规机械加工，使电动机芯轴工作面满足尺寸及粗糙度要求，即得表面复合有强化层的电动机芯轴。
2.如权利要求1所述的电动机芯轴表面强化层复合工艺，其特征在于所述A步骤的常规清洗是将工业级酒精和丙酮浇于电动机芯轴工作面，以去除油污及杂质。
3.如权利要求1所述的电动机芯轴表面强化层复合工艺，其特征在于所述B步骤的加热是采用常规的喷灯、煤气炉对电动机芯轴工作面进行加热的。
4.如权利要求1所述的电动机芯轴表面强化层复合工艺，其特征在于所述C步骤是采用常规的气动送粉装置，将不锈钢粉用纯度为99.99％的氩气送至B步骤的电动机芯轴工作面上的。
5.如权利要求1所述的电动机芯轴表面强化层复合工艺，其特征在于所述C步骤的不锈钢粉是奥氏体不锈钢粉、马氏体不锈钢粉、双相不锈钢粉中的一种或几种。
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