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激光淬火技術(shù)在齒輪上的應(yīng)用

時間:2021-12-27 11:25  閱讀:3281
齒輪激光表面強化是一種新型的齒輪表面強化技術(shù),它可以克服傳統(tǒng)的齒輪表面強化工藝,如滲碳淬火、感應(yīng)淬火等的硬化層分布不均,變形大等缺點,是目前齒輪加工的前沿技術(shù),是極有發(fā)展前景的高新技術(shù)。下面介紹激光淬火技術(shù)在齒輪上的應(yīng)用。

為了提高齒輪的承載能力,需對齒輪進行表面硬化處理。而傳統(tǒng)的齒輪硬化處理工藝如滲碳、氮化等表面化學(xué)處理和感應(yīng)表面淬火、火焰表面淬火等,都存在熱處理后齒面變形較大等問題。從而影響齒輪的精度和使用壽命。采用激光淬火齒面,其加熱冷卻速度很高,不需要外部淬火介質(zhì),具有工件變形小,工作環(huán)境潔凈,處理后不需要磨齒等精加工工序的特點。

激光熔凝淬火技術(shù) 是利用激光束將基材表面加熱到熔化溫度以上,由于基材內(nèi)部導(dǎo)熱冷卻而使熔化層表面快速冷卻并凝固結(jié)晶的工藝過程。獲得的熔凝淬火組織非常致密,沿深度方向的組織依次為熔化-凝固層、相變硬化層、熱影響區(qū)和基材。激光熔凝層比激光淬火層的硬化深度更深、硬度要高,耐磨性也更好。該技術(shù)的不足之處在于工件表面的粗糙度受到一定程度的破壞,一般需要后續(xù)機械加工才能恢復(fù)。為了降低激光熔凝處理后零件表面的粗糙度,減少后續(xù)加工量,華中科技大學(xué)配制了專門的激光熔凝淬火涂料,可以大幅度降低熔凝層的表面粗糙度。進行激光熔凝處理的冶金行業(yè)各種材料的軋輥、導(dǎo)衛(wèi)等工件,其表面粗糙度已經(jīng)接近激光淬火的水平。
激光淬火技術(shù)
八十年代末,美國加州機電研究所用5kW激光器對大型花鍵軸進行激光淬火,獲得淬火硬度HRC59,深度0. 762~0. 864mm的淬硬層.美國軍方研究所用激光淬火潛水艇、飛機等重載大齒輪,解決常規(guī)熱處理引起齒輪變形過大及噪音問題.激光淬火的齒輪包括AH一64直升機輔助動力裝置的行星齒輪及飛機主傳動裝置的傳動齒輪.由于激光硬化后不需要研磨,故可大大降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)率.

規(guī)熱處理硬化層的硬度分布從表面到內(nèi)部有明顯的硬度下降梯度,表面硬度最高,耐磨性最好。但隨著零件正常工作時的相對運動,表面將逐層被磨去。其相對運動接觸面的硬度值逐漸隨之降低,磨損隨之加劇,最終導(dǎo)致零件因磨損量過大而失效。瑞豐光電激光專注十六年的研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn),憑借多年的激光設(shè)備研發(fā)經(jīng)驗,產(chǎn)品技術(shù)成熟,產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新”的經(jīng)營理念,給客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。

以上就是激光淬火技術(shù)在齒輪上的應(yīng)用,為了使激光淬火技術(shù)能在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,在研制性能可靠的工業(yè)用大功率激光器的同時,必須進行齒輪激光表面處理專家系統(tǒng)的研制和開發(fā),激光處理實現(xiàn)工藝參數(shù)的計算機自動優(yōu)化、處理過程的計算機仿真模擬和實時監(jiān)控,以及熱處理后表面組織結(jié)構(gòu)和性能的計算機預(yù)測,做到齒輪激光淬火過程的易操作性,實現(xiàn)復(fù)雜形狀和人工智能化的表面處理。
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