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1、第27卷第1期激光技术Vol.27,No.12003年2月LASERTECHNOLOGYFebruary,2003文章编号:1001-3806(2003)01-0058-04汽缸表面处理的新发展激光珩磨张朝阳张永康(江苏理工大学机械工程学院,镇江,212013)摘要:介绍了激光在发动机汽缸表面处理中的3个发展阶段:大斑点慢扫描螺旋式激光淬火、小斑点快扫描网纹式激光淬火和激光珩磨,在比较中揭示了激光珩磨的优点。并对激光珩磨的加工方法进行了探讨,从光束特性、加工原理、加工工
2、艺等方面对YAG激光和准分子激光在激光珩磨中的使用作了对比和分析。关键词:激光淬火;激光珩磨;YAG激光;准分子激光中图分类号:TG15699;TN249文献标识码:AThenewprocessingmethodofthecylinderwall:laserhoningZhangZhaoyang,ZhangYongkang(CollegeofMechanicalEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang,21
3、2013)Abstract:Thethreephasesoflaserusedintheprocessingofthecylinderwall,bigfocusslowscanscrewlaserquenching,smallfocusquickscannet-lineslaserquenchingandlaserhoning,areintroducedinthisarticle.Throughcomparation,theadvantageoflaserhoningisindicatated.
4、Andthentheprocessingmethodoflaserhoningisdiscussed.TheapplicationcharactersofYAGlaserandexcimerlaserinlaserhoningarecomparedandanalysedfromthefollowingfactors,includingthequalityoflaserbeam,thetheoryofprocessandthetechniqueofprocess.Keywords:laserque
5、nching;laserhoning;YAGlaser;excimerlaser其是可有效地降低排放,而我国汽车产量和保有量引言不断增加,汽车包括其它机动车辆的尾气污染问题发动机在工作中,汽缸-活塞环这对摩擦副处于也越来越严重,因此,对汽车产业和环保事业将产生高温、高压及有着固体微粒与腐蚀介质的工况下,摩极为有利的影响和作用。擦及润滑条件极为不利。过度磨损会造成漏油、漏1汽缸的激光处理方法的进展和比较气、功率下降和活塞环的快速报废,甚至发生事故,故要求这对摩擦副应具有良好的综合抗磨、润滑性1
6、976年,美国福特公司将激光处理技术引进发能。研究表明:汽缸对于这对摩擦副耐磨性的作用动机汽缸的加工中,使汽缸(或汽缸套)内壁的硬度[1]要大于活塞环。故对汽缸提出了更高的要求,它从180HV~250HV(相当于20HRC~25HRC)提高不仅应具有高硬度表面、高精度(低粗糙度)加工、汽到58HRC~62HRC,大大提高了其耐磨性及使用寿缸壁与活塞环的良好配合,而且还要具有优良的润命。此后,许多发达国家都效仿福特公司,用激光对[2]滑性能;既要提高表面支撑度,又要改善润滑效果。发动机汽缸进行淬火
7、。当时,激光淬火均采用激光从70年代就被引入到了汽缸的处理中,并CO2激光器,其工艺方式大多为大斑点慢扫描。进不断发展。对发动机汽缸内表面的激光处理的主要入90年代后,固体YAG激光器开始被用于汽缸淬目的是:提高汽缸内壁的硬度和耐磨性,并改善汽缸火中,工程技术人员根据YAG激光的特点及发动和活塞之间的润滑效果,从而达到减磨延寿、提高密机汽缸淬火的要求,逐渐发展了一种小斑点快扫描封性、降低耗油量、减少颗粒排放的效果。激光珩磨的网纹状激光淬火工艺,使加工工艺和效果都得到作为最新的发展,其处理效果已实
8、现了这些目标;尤提高。1997年,德国格林公司发明了激光珩磨技[3]术,在气缸内壁表面,按发动机的润滑性能需求作者简介:张朝阳,男,1973年7月出生。硕士研究进行表面微观几何结构造型,加工出珩磨网纹,使抗生。现主要从事激光珩磨方面的研究工作。磨延寿、降低排放的效果更好。3种激光处理方法收稿日期:2002-02-05;收到修改稿日期:2002-04-12的加工重点不同,使用不同的激光器,它们的加工工第27卷第1期张朝阳汽缸表面处理的新发展激光珩磨59艺也不同,处理的效果也不一样。
