一种激光仿生耦合导轨及其再生方法

    公开(公告)号:CN105081577B

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201510612294.8

    申请日:2015-09-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种激光仿生耦合导轨及其再生方法,该导轨工作面上的轻微磨损区和严重磨损区加工有抗磨损性能不同的仿生表面,根据导轨工作面严重磨损区与轻微磨损区的硬度梯度或应力梯度采用点条仿生表面组合形式、条网仿生表面组合形式或点、网仿生表面组合形式;本发明通过不同抗磨损性能仿生表面的组合形成整体抗磨损性能长期一致化的仿生表面,不仅使得力学性能分布不均的表面再次恢复均匀分布,还有效避免了由于局部受力较大所造成的局部磨损严重现象,以更适合其实际工作的角度,对经高频淬火的铸铁导轨的局部磨损表面直接实施多仿生耦合表面组合的非均匀再生修复方式,从根本上解决了该类报废导轨表面由于磨损不均所造成的难以再生问题。

    一种多结构异距仿生表面组合的铸铁导轨及其再生方法

    公开(公告)号:CN105108503A

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201510612304.8

    申请日:2015-09-24

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: B23Q1/017 B23P6/00

    Abstract: 本发明涉及一种多结构异距仿生表面组合的铸铁导轨及其再生方法,该导轨工作面上轻微磨损区和严重磨损区上均制作有第一仿生耦元和第二仿生耦元;第一仿生耦元为条状或网状仿生耦元,轻微磨损区第一仿生耦元的间距大于严重磨损区第一仿生耦元的间距;第二仿生耦元为点坑状耦元,分布于第一仿生耦元间。本发明通过不同磨损程度区域的硬度或应力分布情况,设定两种间距变化的双耦元仿生表面,形成不同的抗磨损性能的多结构异距仿生表面的组合,从而获得硬度或应力均匀分布的表面,以此达到表面的整体抗磨损性能均匀一致且长期稳定效果。另外,通过两种耦元与机体之间的相互作用,进一步提高了滑动导轨的耐磨性。

    仿生耦合铸铁导轨及其制作方法、废旧机床导轨再生方法

    公开(公告)号:CN103111850B

    公开(公告)日:2015-07-29

    申请号:CN201310003955.8

    申请日:2013-01-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种仿生耦合铸铁导轨及其制作方法,以及一种废旧机床导轨的再生方法。所述的铸铁导轨由导轨主体及其表面组织细化层构成;表面组织细化层上分布有纳米级马氏体单元体。所述仿生耦合铸铁导轨的制作方法、废旧机床导轨的再生方法主要包括下述步骤:利用高频电脉冲对导轨进行处理,得到表面组织细化层;采用激光熔凝方法,在表面组织细化层上制备纳米级马氏体单元体。本发明单元体与导轨母体共同构成软硬相间的类似生物体结构的仿生耦合区域,单元体如同在导轨表层增加了坚固的桩钉或者加强筋,而母体材料将单元体包围连成一体,使导轨表面局部压力峰值分散受力更加均匀。本发明具有优异的力学性能和抗疲劳磨损性能。

    一种仿生耐磨高可靠性铸铁滚动机床导轨及其制作方法

    公开(公告)号:CN102501077B

    公开(公告)日:2014-05-14

    申请号:CN201110361581.8

    申请日:2011-11-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种仿生耐磨高可靠性铸铁滚动机床导轨及其制作方法。导轨与铸铁机床底座为一体,在导轨面上的滚动部位,采用激光熔敷法,制备规律分布、具有碳化物组织、高硬度并于导轨母体呈冶金结合的圆柱形和网格形单元体,这些单元体和机床导轨母体共同构成软硬相间的仿生物体结构的仿生耦合区域。激光熔敷法是在单元体上均匀涂覆有合金粉末,通过激光直接照射熔化后再快速凝固,获得组织不同于母体的微米级碳化物、马氏体、合金碳化物、WC或TiC,硬度要求HV630-1150。本发明打破了铸铁导轨轨面硬度低不耐压不耐磨不能单独使用的限制,克服了原来在机床底座上整体镶钢或局部镶钢导轨,生产工艺复杂、成本高、易脱落剥离等缺点。

    仿生耦合铸铁导轨及其制作方法、废旧机床导轨再生方法

    公开(公告)号:CN103111850A

    公开(公告)日:2013-05-22

    申请号:CN201310003955.8

    申请日:2013-01-06

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种仿生耦合铸铁导轨及其制作方法,以及一种废旧机床导轨的再生方法。所述的铸铁导轨由导轨主体及其表面组织细化层构成;表面组织细化层上分布有纳米级马氏体单元体。所述仿生耦合铸铁导轨的制作方法、废旧机床导轨的再生方法主要包括下述步骤:利用高频电脉冲对导轨进行处理,得到表面组织细化层;采用激光熔凝方法,在表面组织细化层上制备纳米级马氏体单元体。本发明单元体与导轨母体共同构成软硬相间的类似生物体结构的仿生耦合区域,单元体如同在导轨表层增加了坚固的桩钉或者加强筋,而母体材料将单元体包围连成一体,使导轨表面局部压力峰值分散受力更加均匀。本发明具有优异的力学性能和抗疲劳磨损性能。

    仿生物骨骼结构陶瓷骨架局部增强机械部件耐磨性方法

    公开(公告)号:CN101391297B

    公开(公告)日:2012-11-07

    申请号:CN200810051363.2

    申请日:2008-10-31

    Applicant: 吉林大学

    Inventor: 周宏 赵宇光 高峰

    Abstract: 本发明涉及在冲击磨损工况条件下易磨损机械部件的设计与制造加工技术。其目的在于突破传统解决方法,提供一种仿生物骨骼结构陶瓷骨架局部增强机械部件耐磨性方法。具体技术方案是:将选择好的与复合材料区域厚度相同的仿生物骨骼结构陶瓷骨架,置于机械部件的承受磨损的部位,并使机械部件的承受磨损的部位固定在铸型底部;铸造方式采用重力或压力浇铸将金属液浇入铸型,金属液在重力或压力作用下,进入陶瓷材料骨架将其包覆,凝固后形成金属基体包覆仿生物骨骼结构陶瓷骨架的复合材料区域。该方法具有加工工艺简单、性能可靠、成本低等优点。用该方法生产的机械部件可提高机械部件耐磨性能1-3倍,提高生产效率10%,节约成本50%以上。

    一种激光局部熔凝仿生耦合处理机械部件方法

    公开(公告)号:CN101792906B

    公开(公告)日:2012-07-04

    申请号:CN201010143888.6

    申请日:2010-04-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及在热疲劳和磨粒磨损工况条件下使用的疲劳磨损机械部件的制造加工技术,具体说,涉及一种激光局部熔凝仿生耦合处理机械部件方法,采用的技术方案是:该方法在机械部件受摩擦面一定厚度的区域上,模仿生物体的耦合结构,利用激光熔凝填充到槽内或坑内不同种类的合金和陶瓷粉末加工制作成仿生耦合单元体。由仿生耦合单元体和工件表面组成仿生物表面的仿生耦合区域,即在试样表面根据生物体的结构,加工出凹坑或沟槽将拌有粘结剂的不同种类的合金和陶瓷粉末填充到槽内,紧实风干后进行激光熔凝仿生耦合处理。采用该方法可有效解决在急冷急热或反复摩擦工况下,机械部件表层抗疲劳特性以及表层耐磨性的问题。

    一种焊接熔凝提高大型耐磨部件耐磨性和韧性方法

    公开(公告)号:CN101862916B

    公开(公告)日:2012-04-18

    申请号:CN201010188637.X

    申请日:2010-06-01

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及提高在摩擦磨损和磨粒磨损工矿条件下使用的大型机械设备耐磨件服役寿命的方法和制造加工技术。该方法在机械部件受摩擦表面较深厚度的区域上,模仿生物体的耦合结构,加工制作出具有一定深度和宽度的槽或凹坑,利用特制或普通焊条采用焊接熔凝技术将槽或凹坑内的空间填满制成仿生耦合单元体。形成由仿生耦合单元体区域和工件原组成区域构成软硬相间的仿生物体结构的仿生耦合区域,表面成为仿生耦合单元体。它有效地解决了耐磨材料韧性和耐磨性不能兼得的缺陷,克服了耐磨部件为保证韧性而牺牲耐磨性或为保证耐磨性牺牲韧性的矛盾,使耐磨部件的服役寿命大幅度提高,同时,也大大降低生产成本,提高生产效率。

    一种高韧性仿生耐磨磨辊
    49.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102389851A

    公开(公告)日:2012-03-28

    申请号:CN201110361623.8

    申请日:2011-11-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种高韧性仿生耐磨磨辊。由磨辊的辊芯和钢筋框架组成,所述钢筋框架为套装在辊芯表面、由钢筋编制而成的钢筋脉络卷结构,所述钢筋脉络卷为对齐排布或错开排布的网格状形体构成,所述钢筋框架为一层或多层,每层钢筋框架通过在形体内充填焊熔耐磨合金包裹在辊芯表面,形成仿树叶状或蜻蜓翅膀状生物体软硬、强韧相间结构的工作层。本发明的目的是突破传统的磨辊设计方式和制造工艺,既能有效的提高磨辊表面硬度,又能兼顾磨辊表面的韧性,做到有效的吸收能量。开发出一种更为合理、行之有效的在疲劳磨损和磨料磨损工况条件下使用的高韧性磨辊、借助于仿生理论的种高韧性仿生耐磨磨辊磨辊。

    一种仿生耦合强韧化机械零部件的方法

    公开(公告)号:CN102242360A

    公开(公告)日:2011-11-16

    申请号:CN201110171734.2

    申请日:2011-06-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于强韧化机械零部件的设计与制造加工技术领域,涉及一种可控提高零部件强度与韧性的方法,具体涉及一种仿生耦合强韧化机械零部件的方法。其特征是部件表面分布有由仿生形貌耦元耦合强化组织耦元构成的仿生耦合单元体,仿生耦合单元体规律性的分布及其优于原材料的强化组织能够实现处理后大幅度可控调整零部件的强度与韧性的目的,有效地提高材料性能,极大地延长部件的服役寿命。同时,本发明突破传统的对整体材料或整体表面进行改性的思路,利用仿生学原理以激光、电脉冲等高能量束为加工手段对部件进行局部处理,具有制备成本低廉、性能价格比高、绿色、环保等巨大优势。

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