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各种激光加工技术在齿轮制造时具有哪些特点?

日期:2020-12-12 23:15 作者:摩纳哥城赌场

  】齿轮是机械设备传动系统中应用**为广泛数量极大的通用机械零件,在使用过程中易产生疲劳点蚀、胶合、断齿等失效现象。齿轮表面质量的好坏直接影响传动部件的质量和寿命,因此为了有效提高齿轮的承载能力,延长其使用寿命,通常采用对齿轮表面进行强化处理的方法以提高齿面硬度。

  齿轮激光表面强化是一种新型的齿轮表面强化技术,它可以克服传统的齿轮表面强化工艺,如渗碳淬火、感应淬火等的硬化层分布不均,变形大等缺点,是目前齿轮加工的前沿技术,已被用于美国核潜艇上的齿轮处理;是极有发展前景的高新技术。

  1、用激光表面处理技术代替传统工艺对齿轮的处理,具有工艺稳定、提高齿轮质量而不提高成本的优点。激光在齿轮上的应用工艺有:激光表面淬火、激光表面合金化。

  2、工艺特点:1)激光淬火适用于各种高碳、中碳或合金钢齿轮;2)加热快、变形小,可对零件局部进行硬化,可避免整体加热产生的变形;3)淬硬层硬度比常规热处理(感应加热、高10-20%,一般用45#、40Cr钢硬化在HRC58-65左右,分布均匀,硬化层深度可以控制在0.4~0.8mm的范围,适合齿轮承载传动的强度要求;4)一般激光淬火后仅需抛光或精磨处理,无需回火及其他后续加工;5)实验证明富通激光技术处理后的齿轮耐磨性、抗断齿性、耐腐蚀性较高;6)激光淬火还可以解决伞形齿、斜齿、锥齿、蜗杆等非直齿在常规(感应加热、淬火难以处理的问题。

  总体来讲,激光表面工程技术处理的齿面,其综合机械性能很好,不但有较高的硬度,而且有良好的韧性配合,这一特点是由激光淬火的冷却特性所决定的。

  在齿轮制早中要需要应用一种激光加工技术,那就是激光表面硬化技术,成都不锈钢加工,激光表面硬化处理适用于常规硬化处理(渗碳和碳氮共渗淬火、氮化及高中频感应加热淬火等、所不能完成或难于实现的某些零件及其局部位置的表面强化处理,概括起来有以下主要特点:

  1、金属材料零件表面的高速加热与快速冷却,有利于提高扫描速度和提高生产效率。

  2、激光硬化依靠热量由表至里的热传导进行自冷淬火,无须冷却介质和相关配套装置,生产成本极低,且对环境无污染。

  3、激光表面硬化处理后的零件表面硬度高,比常规淬火硬度提高15~20%左右;同时可获得极细的硬化层组织,硬化层深度通常为0.3~0.5mm,若采用更大功率的激光器,其硬化层深度可达1mm。

  4、激光硬化的热影响区小,淬火应力及变形小,工件热变形可由加工工艺控制到极小的程度,后续加工余量小。有些工件经激光处理后,甚至可直接投入使用。

  5、激光束的能量可连续调整,并且没有惯性,配合数控系统,可以实现柔性加工。可以对形状复杂的零件和其它常规方法难以处理的零件进行局部硬化处理,也可以在零件的不同部位进行不同的激光硬化处理。

  6、采用激光硬化,可在零件表面形成细小均匀、层深可控、含有多种介稳相和金属间化合物的高质量表面强化层。可大幅度提高表面硬度、耐磨性和抗接触疲劳的能力以及制备特殊的耐腐蚀功能的表层。

  7、配有计算机控制的多维空间运动工作台的现代大功率激光器,特别适用于生产率很高的机械化、自动化生产。

  8、激光是一种清洁的绿色能源,生产效率高,加工质量稳定可靠、成本低,经济效益和社会效益好。

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