Технология лазерного упрочнения поверхности зубчатой формы относится к технологии использования лазерного луча высокой плотности и материала покрытия или оболочки для обработки поверхности зубчатого колеса или пресс-формы, изменения структуры или состава поверхности, а также для осуществления усиления преобразования поверхности или улучшенного ремонта. под числовым программным управлением.
Металловедение материалов лазерного усиления фазовых превращений
Так называемое усиление лазерного преобразования заключается в использовании лазерного луча для сканирования заготовки так, чтобы поверхность заготовки быстро поднималась выше критической точки переменного тока 3. Когда нагревательный слой удаляется от пятна из-за теплопроводности матрицы заготовки, температура между Шуном входит в область мартенсита или область бейнита, и происходит мартенситное превращение или бейнитное превращение, завершая процесс усиления преобразования.
Процесс усиления фазового превращения имеет преимущества хорошего качества поверхности. В зависимости от различных материалов, теплоемкости заготовки и параметров лазерной обработки можно контролировать глубину твердости и упрочняющего слоя. В традиционном процессе термообработки технические факторы, влияющие на эффект усиления, сильно изменились в роли усиления фазового превращения лазера.
1. 00 1 00 1 0 nbsp;Усиление дисперсии и искажения
Когда лазерное облучение прекращается, на поверхности металла происходит мартенситное превращение. Зерна аустенита, образующиеся в этой технологической среде, независимо от того, находятся ли они в поверхностном или внутреннем слое, не имеют возможности расти. Диспергированные зерна аустенита образуют дисперсную мартенситную или бейнитную фазу, что придает структуре эффект упрочнения решетки и дисперсии. Кроме того, мартенситная решетка, образованная в условиях закалки, имеет более высокую плотность дефектов, чем при обычном закалке. В то же время остаточный аустенит также имеет очень высокую плотность дислокаций, что позволяет металлическим материалам оказывать эффект усиления искажения и значительно повышает прочность.
. 2 0010010 NBSP;Неокислительное обезуглероживающее гашение
При традиционной термообработке, если в процессе нагрева отсутствуют защитные меры, произойдет окисление и обезуглероживание, что приведет к снижению твердости, износостойкости, эксплуатационных характеристик и срока службы заготовки.
Поглощающее покрытие, используемое для усиления лазерного фазового превращения, обладает свойством защиты поверхности заготовки от окисления.
. 3 0010010 NBSP;Противоусталостный механизм лазерного усиления
Одной из причин, влияющих на усталостную прочность металлических материалов, является время зарождения усталостных трещин. Износ и усталость способствуют друг другу в процессе материального ущерба. Метка канавки износа может стать точкой возникновения усталостной трещины и ускорить возникновение усталостной трещины. После появления усталостной трещины на поверхности материала шероховатость поверхности будет серьезно ухудшена, и износ также будет усиливаться.
Усиленный лазером слой обладает сильной устойчивостью к пластической деформации и адгезионному износу.
. 4 0010010 NBSP;Рабочий слой равной прочности
Направление охлаждения обычной термообработки - от поверхности к внутренней части, скорость охлаждения поверхности самая высокая, и скорость охлаждения постепенно уменьшается от поверхности к внутренней части, поэтому градиентное распределение значения твердости уменьшается от поверхности внутрь получается.
Хотя направление нагрева при лазерном преобразовании усиливается, температура поверхности выше, а время заживления относительно больше - до 0,2-0. 25 с, а аустенизация внутреннего слоя завершена между Шуном и Шуном. , что делает поверхность аустенита имеет более высокую концентрацию углерода и более сильный эффект укрепления твердого раствора. Направление охлаждения лазерного гашения противоположно направлению обычной термической обработки, то есть изнутри наружу. Хотя температура внутреннего слоя низкая, скорость охлаждения самая высокая. Хотя температура наружного слоя высокая, он обладает преимуществом упрочнения раствора, но скорость охлаждения самая низкая. Хотя концентрация углерода во внутреннем слое немного низкая, усиление искажения и дисперсии сильнее. Таким образом, распределение значения твердости в закаленном слое практически не изменяется.
Прочный рабочий слой упрочненных лазером деталей позволяет избежать явления, когда после износа поверхности обычных термообработанных деталей скорость износа будет увеличиваться.
Технология лазерного усиления фазового превращения для зубчатой передачи
1. Материальные проблемы
Лазерное оборудование должно быть изготовлено из среднеуглеродистой стали вместо низкоуглеродистой стали.
Если используется низкоуглеродистая сталь, не будет гарантии прочности для зубчатой передачи, и усталостная прочность на изгиб будет снижена.
2. Исходное состояние
Наилучшим исходным состоянием лазерного оборудования является состояние закалки и отпуска. Специфическая операция может сочетаться с термической обработкой для снятия напряжений после ковки заготовки зубчатого колеса. Это недорогой способ получения желаемого состояния закалки и отпуска лазерного зубчатого колеса путем нормализации ковочного материала и высокотемпературного отпуска.
3. Режим сканирования
Режим сканирования лазерного зубчатого колеса в основном включает в себя круговое непрерывное сканирование и осевое расщепленное сканирование.
4. Технология предварительной обработки зубчатого лазерного усиления
Подходящий агент для предварительной обработки является одним из ключей, обеспечивающих лазерное усиление обработки зубчатых колес, и это всегда было сложной проблемой при лазерной обработке. Разумное средство для предварительной обработки и процесс обработки могут предотвратить закалку на поверхности зубчатого колеса, снизить чувствительность поверхности к прожиганию, обеспечить точность поверхности зуба после лазерной обработки и увеличить толщину затвердевшего слоя.
5. Нет пересекающихся технологий и расфокусировки
Из-за требований условий работы зубчатого колеса, слой упрочнения поверхности зубчатого колеса должен быть разумно распределен вместе с профилем зуба, а форма зубчатого колеса является особенной. Кроме того, круглая поверхность шага зубчатой передачи не может перекрываться закалочным ремнем, поэтому требуется специальная система широкополосной фокусировки.
Кроме того, поскольку лазерный луч не может обеспечить одинаковую величину расфокусировки в разных частях поверхности зуба, ключом к обеспечению разумного распределения твердости поверхности зуба является выбор фокальной точки.
6. Производительность лазерного снаряжения
Производительность лазерного механизма в основном в трех аспектах: усталостные характеристики; если в лазерном механизме нет сломанного зуба, а также закаленного и отпущенного зубчатого колеса, доказано, что оно обладает высокой усталостной прочностью на изгиб; износостойкость; производительность обслуживания.