本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種十字軸的熔覆方法及十字軸。

背景技術(shù)：

十字軸被廣泛應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，由于十字軸特殊的傳動(dòng)功能，要求十字軸既具有抗扭性又具有耐磨性，為了提高耐磨性，通常是將十字軸軸頸的表面進(jìn)行滲碳淬火處理，以提高表面硬度、強(qiáng)度和耐磨性，這種傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)工時(shí)較長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高，耐磨效果不是十分理想，同時(shí)滲碳淬火的工藝方法也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種十字軸的熔覆方法及十字軸，該熔覆方法無(wú)需打底層就可使十字軸表面有效硬化層厚度達(dá)到3mm以上，并使最外層硬度大于hrc60，由該熔覆方法制造的十字軸，增強(qiáng)了表面硬度，提高了耐磨性，延長(zhǎng)了十字軸的使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明一種十字軸的熔覆方法包括以下步驟：

對(duì)十字軸的表面進(jìn)行車(chē)加工，使表面粗糙度為3.2；

對(duì)十字軸進(jìn)行整體預(yù)熱，預(yù)熱溫度為50攝氏度；

先進(jìn)行第一次熔覆，采用同步同軸送粉激光熔覆，從十字軸其中一個(gè)軸頭中間開(kāi)始向兩邊螺旋式熔覆，激光功率為1.2kw至1.5kw，掃描速度為400mm/min至500mm/min，光斑直徑為3mm，搭接量為1.5mm，送粉速率為6-7g/min，離焦量為0.7mm至0.9mm，所采用的鐵基合金粉末fe55的組分及重量百分比含量是c：0.3％-0.35％，si：0.28％-0.32％，mn：1.0％-1.2％，cr：6.9％-7.5％，mo：2.0％-2.4％，其余為fe；

待第一次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸第一次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷；

對(duì)檢測(cè)后的十字軸熔覆層進(jìn)行表面處理，使用鐵砂紙將十字軸表面熔渣打摩清除；

按照與第一次熔覆完全相同的方法、參數(shù)、鐵基合金粉末fe55的組分及重量百分比含量對(duì)十字軸進(jìn)行第二次熔覆；

待第二次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸第二次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷；

對(duì)檢測(cè)后的十字軸熔覆層進(jìn)行表面處理，使用鐵砂紙將十字軸表面熔渣打摩清除；

按照與第二次熔覆完全相同的方法、參數(shù)、鐵基合金粉末fe55的組分及重量百分比含量對(duì)十字軸進(jìn)行第三次熔覆；

待第三次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸第三次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷，硬度應(yīng)達(dá)到50-55hrc；

對(duì)檢測(cè)后的十字軸熔覆層進(jìn)行表面處理，使用鐵砂紙將十字軸熔覆層表面熔渣打摩清除；

三次熔覆形成的鐵基合金熔覆層總厚度控制在2.7mm至3.0mm；

對(duì)十字軸進(jìn)行第四次熔覆，采用同步同軸送粉激光熔覆方式，從十字軸軸頸中間開(kāi)始向兩端螺旋式熔覆，激光功率為1.3kw至1.6kw，掃描速度為500mm/min至600mm/min，光斑直徑為3mm，搭接量為1.5mm，送粉速率為6.67-7.5g/min，離焦量為0.8mm至1.0mm，所采用的硬質(zhì)合金粉末m2的組分及重量百分比含量是c：0.8％-0.9％，si：0.2％-0.45％，mn：0.15％-0.4％，mo：4.5％-5.5％，w：5.5％-6.75％，v：1.75％-2.2％，cr：3.8％-4.4％，其余為fe；

待第四次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸第四次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷，硬度應(yīng)達(dá)到60-65hrc。

第四次熔覆形成的硬質(zhì)合金層的厚度控制在0.5mm至0.8mm。

該熔覆方法不需打底層可使有效硬化層硬度達(dá)到hrc50-55，厚度大于3mm，最外層采用高碳高合金粉末，硬度為hrc60-65，該方法使兩種不同的硬化層得到有效融合，并未出現(xiàn)任何缺陷，使熔覆方法發(fā)生很大變化，且生產(chǎn)周期大大縮短，使被熔覆件耐磨損性能得到大幅度提升。

由上述熔覆方法制造的十字軸，包括：

十字軸本體，所述十字軸本體軸頸的表面熔覆鐵基合金層；所述鐵基合金層的表面熔覆硬質(zhì)合金層。

所述鐵基合金層為fe55，厚度為2.7mm至3.0mm。

所述硬質(zhì)合金層為m2，厚度為0.5mm至0.8mm。

由本發(fā)明熔覆方法制造的十字軸，增強(qiáng)了表面硬度，提高了耐磨性，延長(zhǎng)了十字軸的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明十字軸主視示意圖。

圖2是本發(fā)明十字軸右視示意圖。

圖3是圖2的a-a剖視示意圖。

具體實(shí)施方式

為了有利于本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明有更加清楚的理解，下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的方法，采用以下歩驟：

對(duì)十字軸的表面進(jìn)行車(chē)加工，使表面粗糙度為3.2；

對(duì)十字軸進(jìn)行整體預(yù)熱，預(yù)熱溫度為50攝氏度；

先進(jìn)行第一次熔覆，采用同步同軸送粉激光熔覆，從十字軸其中一個(gè)軸頭中間開(kāi)始向兩邊螺旋式熔覆，激光功率為1.2kw至1.5kw，掃描速度為400mm/min至500mm/min，光斑直徑為3mm，搭接量為1.5mm，送粉速率為6-7g/min，離焦量為0.7mm至0.9mm，所采用的鐵基合金粉末fe55的組分及重量百分比含量是c：0.3％-0.35％，si：0.28％-0.32％，mn：1.0％-1.2％，cr：6.9％-7.5％，mo：2.0％-2.4％，其余為fe；

待第一次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸的第一次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷；

對(duì)檢測(cè)后的十字軸熔覆層進(jìn)行表面處理，使用鐵砂紙將十字軸表面熔渣打摩清除；

按照與第一次熔覆完全相同的方法、參數(shù)、鐵基合金粉末fe55的組分及重量百分比含量對(duì)十字軸進(jìn)行第二次熔覆；

待第二次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸的第二次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷；

對(duì)檢測(cè)后的十字軸熔覆層進(jìn)行表面處理，使用鐵砂紙將十字軸表面熔渣打摩清除；

按照與第二次熔覆完全相同的方法、參數(shù)、鐵基合金粉末fe55的組分及重量百分比含量對(duì)十字軸進(jìn)行第三次熔覆；

待第三次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸的第三次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷，硬度應(yīng)達(dá)到50-55hrc；

對(duì)檢測(cè)后的十字軸熔覆層進(jìn)行表面處理，使用鐵砂紙將十字軸表面熔渣打摩清除；

三次熔覆形成的鐵基合金熔覆層總厚度控制在2.7mm至3.0mm；

對(duì)十字軸進(jìn)行第四次熔覆，采用同步同軸送粉激光熔覆方式，從十字軸軸頸中間開(kāi)始向兩端螺旋式熔覆，激光功率為1.3kw至1.6kw，掃描速度為500mm/min至600mm/min，光斑直徑為3mm，搭接量為1.5mm，送粉速率為6.67-7.5g/min，離焦量為0.8mm至1.0mm，所采用的硬質(zhì)合金粉末m2的組分及重量百分比含量是c：0.8％-0.9％，si：0.2％-0.45％，mn：0.15％-0.4％，mo：4.5％-5.5％，w：5.5％-6.75％，v：1.75％-2.2％，cr：3.8％-4.4％，其余為fe；

待第四次熔覆后的十字軸自然冷卻至50攝氏度，對(duì)十字軸的第四次熔覆進(jìn)行檢測(cè)，確定無(wú)裂紋、無(wú)其它缺陷，硬度應(yīng)達(dá)到60-65hrc；

第四次熔覆形成的硬質(zhì)合金層的厚度控制在0.5mm至0.8mm。

該熔覆方法不需打底層，可使有效硬化層硬度達(dá)到hrc50-55，厚度大于3mm，最外層采用高碳高合金粉末，硬度為hrc60-65，該方法使兩種不同的硬化層得到有效融合，并未出現(xiàn)任何缺陷，使熔覆方法發(fā)生很大變化，且生產(chǎn)周期大大縮短，使被熔覆件表面耐磨損性能得到大幅度提升。

作為由本發(fā)明熔覆方法制造的十字軸1，如圖1、圖2、圖3所示，包括：

十字軸本體2，所述十字軸本體2軸頸的表面熔覆鐵基合金層3；所述鐵基合金層3的表面熔覆硬質(zhì)合金層4。

所述鐵基合金層3為fe55，厚度為2.7mm至3.0mm。

所述硬質(zhì)合金層4為m2，厚度為0.5mm至0.8mm。

由本發(fā)明熔覆方法制造的十字軸，增強(qiáng)了表面硬度，提高了耐磨性，延長(zhǎng)了十字軸的使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。