资料文献表面工程与中国汽车工业5滴丸机

资料文献：表面工程与中国汽车工业5

2.3等离子体热处理和激光热处理 等离子体热处理是金属表面改性工程中重要的技术，如离子渗氮、离子渗碳、离子渗金属、离子渗硼、离子多元共渗等，其中离子渗氮由于具有工艺周期短，成本低，强化效果显著，强化质量稳定，清洁，无公害，零件变形小等一系列优点，近年来，这一工艺在我国汽车生产中得到广泛应用。目前，我国有数家内燃机厂，如朝阳柴油机厂、玉林柴油机厂均对发动机曲轴采用离子渗氮处理，对提高曲轴表面耐磨性和疲劳性能有显著效果。 东风汽车公司对EQ491发动机凸轮轴等零件采用了离子渗氮工艺，凸轮轴材料为可淬硬铬钼合金铸铁，离子渗氮每炉装300件凸轮轴，在500℃渗氮3小时后，表面硬度可以达到650～720HV，耐磨性和抗擦伤性能得到显著提高，达到国外同类产品的性能水平okmart.com。 中国激光热处理技术的研究起步于八十年代初，九十年代初进入工业应用。研究较多、应用较成功的是对汽车发动机缸体、缸套以及其它内燃机缸套的激光表面淬火处理。 利用高能量高密度的激光在软的铸铁基体上进行快速加热，通过自冷淬火，使表面形成硬度达680～750HV的螺旋状或网状分布的激光硬化带。激光淬火形成的软硬相间的硬化结构，使缸套与活塞之间的润滑性得到改善，降低了摩擦系数，缩短了初期磨合时间，同时具有优越的配付性和抗拉缸性能。与普通缸套相比，耐磨性提高25～30％，寿命提高25～40％，与之相匹配的活塞环的寿命提高40～46％以上。 西安内燃机配件厂于1990年建成中国第一条气缸套激光热处理生产线，到1998年，该厂已形成由12台激光器组成的年产120万只气缸套的激光热处理生产线。北京切诺基于1997年建成了缸体激光热处理生产线，提高了发动机的使用寿命。 东风汽车公司对汽车转向器壳体和侧盖等零件进行了激光表面强化工艺的研究和性能试验。取消DX轴承，对壳体和侧盖（QT400-100）内孔表面进行激光淬火处理，形成深为0.2~0.3mm，带宽为0.3mm，硬度为650～720HV的螺旋式硬化淬火层，台架和道路试验结果证明，激光淬火零件的耐磨性优于DX轴承，且激光淬火的转向器总成具有正转、逆转效率高，转向力矩小的优点。 此外汽车钢板制造中使用的轧辊采用激光毛化技术，对提高轧辊使用寿命，改善薄板冲压性能，提高车身漆后表面光亮度等方面均有很好效果。 2.3表面强化技术在汽车工业中的应用 表面强化工艺在不改变零件几何尺寸的前提下，大幅度提高汽车零件的承载能力，而成本却十分低廉。 东风汽车公司常用的机械表面化处理有喷丸强化和滚压强化两类。 早在七十年代，东风汽车公司就用喷丸强化解决了汽阀弹簧和变速箱1-倒档齿轮的早期断裂问题，该工艺已成为汽车悬挂弹簧的常规工艺方法。 滚压强化使东风汽车公司生产的6102D2球铁曲轴的抗弯疲劳极限提高了152%，较同型的35GrMo锻钢曲轴高50%以上。该技术于1998年开始用于生产后，取代了昂贵的锻钢曲轴，不仅提高了曲轴的可靠性，还显著降低生产成本，每年可创造一千多万元的经济效益。 通过多轮单拐疲劳极限之后，采用球铁试制的东风康明斯4BTAA发动机曲轴不久前已通过了1000小时的热机台架实验和5万公里的用户行车试验（目前行车试验还在继续），有望在不久的将来取代锻钢曲轴用于大批量生产。值得注意的是，4BTAA发动机采用的增压、中冷措施，使发动机的爆发压力提高了13.6 Mpa，在热负荷如此高的车用柴油机上采用球铁曲轴，目前尚未见有公开报导，充分说明了东风汽车公司在国内表面滚压强化研究上的领先地位。 在汽车零部件的加工过程中，需要数以万记得模具，每年模具的加工制造成本就在千万元以上，因此为提高模具的使用寿命，我国的科技人员作了不少努力。 东风汽车公司近十年以来，先后在HT200铸模和铝模上采用化学镀镍、刷镀和电镀合金的工艺做了大量修复强化处理，并取得显著效果。模具寿命提高50%，并且脱模性好，提高了零件的光洁度。尤其对磨损模具进行尺寸修复，可使大量频于报废的模具重新使用。 值得提出的是，采用刷镀的方法对大型模具进行现场不解体修复，修复时间短。可节省大量人力物力，具有十分可观的经济效益。 根据不同模具的使用特点和要求，我们还采用复合镀的方法来提高模具表面的硬度和耐磨性能，如电镀镍钨磷合金、镍铁磷合金、钴钨磷合金、电镀硬钨等工艺。 等离子表面改性技术是金属表面改性工程中的重要技术，近年来发展较快。东风汽车公司刃量具厂于85年从美国Vac-Feo公司引进了氮化钛涂层技术（TIN涂层）和设备，使用十几年来，取得了良好效果。 用于加工变速箱齿轮（材料200CrMnTi，硬度156～20HB）的剃齿滚刀，经涂层处理后寿命提高了2.0～2.5倍，加工轴类零件的花键滚刀，经涂层处理后寿命提高了3～4倍。TiN涂层刀具能够在生产中得以成功应用，主要因为涂层刀具有以下优点：1）切削速度提高，生产节奏加快；2）被加工零件表面粗糙度改进；3）刀具寿命提高，消耗减少；4）减少换刀停工工时。截止目前，齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀、圆盘拉刀、圆形样板刀等刀具全部采用离子镀TiN涂层处理，钻头、丝锥、拉刀部分进行离子镀TiN涂层处理。 离子镀TiN涂层技术在东风汽车公司刃模具上的应用，已累计为公司创造了数千万的经济效益。 神龙汽车有限公司在轿车变速箱从动齿轮加工中，引进采用了法国的火焰喷钼工艺，对从动齿轮锥面进行喷钼涂层处理，大大提高了齿轮的耐磨性，表面硬度可达700～1025HV，神龙汽车公司成为国内极少数掌握和采用此项先进技术的厂家之一。

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