齒輪是機械製造行業(ye) 中應用廣泛的零件,為(wei) 了提高齒輪的承載能力,需對齒輪進行表麵硬化處理。而傳(chuan) 統的齒輪硬化處理工藝,如滲碳、氮化等表麵化學處理和感應表麵淬火、火焰表麵淬火等存在兩(liang) 個(ge) 主要問題:即熱處理後變形較大和不易獲得沿齒廓均勻分布的硬化層,從(cong) 而影響齒輪的使用壽命。下麵介紹齒輪激光淬火與(yu) 普通淬火方法的比較。
傳(chuan) 統的齒麵硬化工藝如高頻淬火、滲碳、滲氮、液體(ti) 氮碳共滲等雖然能獲得硬齒麵齒輪,但不同程度存在如下問題:淬火變形過大(如碳滲)、硬化層過淺(如氮化)齒麵硬化層分布不均(如滲碳、高頻淬火、火焰淬火),而且淬火後通常需要進行二次整形加工,費用昂貴,如果變形過大磨削餘(yu) 量不夠還會(hui) 導致齒輪報廢。
傳(chuan) 統工藝的弊病:
常規的熱處理工藝方法多采用高中頻淬火、滲碳、碳氮共滲、氮化等方法,其優(you) 點在於(yu) 硬化層較深,可批量生產(chan) 。但由於(yu) 長時間高溫加熱齒輪,其內(nei) 部組織有長大趨勢,容易使齒麵產(chan) 生較大的變形和不易獲得沿齒廓均勻分布的硬化層,從(cong) 而影響齒輪的使用壽命。同時,常規工藝加工處理的周期很長,能源消耗很大。不易獲得沿齒廓均勻分布的硬化層,從(cong) 而影響齒輪的使用壽命。
因此,減小齒麵的變形、縮短加工周期一直是齒輪齒麵硬化的關(guan) 鍵技術難題之一。而激光熱處理變形小、周期短、無汙染,為(wei) 解決(jue) 齒麵淬火變形提供了有效的途徑;且工藝簡單,加工速度快,淬硬層深度均勻、硬度穩定,在齒輪傳(chuan) 動齧合過程中的耐磨性強,其整體(ti) 的綜合性能良好。
齒輪激光淬火工藝方法簡介
1.表麵預處理塗層:為(wei) 了提高金屬表麵對激光的吸收率,在激光熱處理前需要對材料表麵進行表麵處理(黑化處理),即在需要激光處理的金屬表麵塗上一層對激光有較高吸收能力的塗料。表麵預處理的方法包括磷化法、提高表麵粗糙度法、氧化法、噴(刷)塗料法、鍍膜法等多種方法,其中較為(wei) 常用的是噴(刷)塗料法。
2.軸向分齒掃描:齒輪激光淬火軸向分齒掃描是利用寬帶激光束對齒輪進行激光淬火的掃描方法。寬帶激光束掃描常采用多束光組成一寬帶,激光束沿齒輪軸向移動掃描,一次可掃描1個(ge) 齒麵。利用分齒運動轉動1個(ge) 齒距後激光束再掃描另外1個(ge) 齒麵,這樣逐個(ge) 進行掃描直至掃完整個(ge) 齒輪的所有齒麵。國內(nei) 大多采用單束寬帶激光對齒麵進行掃描,1次或2次掃描1個(ge) 齒麵,逐一分齒,當齒輪轉動1圈後,完成整個(ge) 齒輪同一側(ce) 齒麵的淬火工作。然後移動激光束(或齒輪)位置,用同樣方法完成齒輪的另一側(ce) 齒麵的淬火過程。
1.特殊優(you) 勢:激光淬火後齒輪獲得硬齒麵及軟根部,齒麵耐磨的同時保證齒輪整體(ti) 機械性能的同時,更加吻合齒輪的使用要求。
2.高耐磨性:激光淬火處理的齒輪硬度高,金相組織細化,耐磨性優(you) 於(yu) 傳(chuan) 統淬火工藝。激光淬火使組織產(chan) 生壓應力,提高齒輪的抗疲勞強度。
3.變形小:激光淬火齒輪的齒廓變形量在0.01mm以內(nei) ,無裂紋,能保持原有的表麵粗糙度,經激光淬火後的齒輪可以直接裝機使用。
4.生產(chan) 周期短:由於(yu) 激光淬火變形小,一般不需要再磨齒,簡化生產(chan) 工序,提高生產(chan) 效率,降低生產(chan) 成本。
5.擴大齒輪選材範圍:可選用低價(jia) 格的鋼種製造齒輪,通過激光淬火提高齒麵硬度,保證使用要求。瑞豐(feng) 光電激光專(zhuan) 注十六年的研發技術和生產(chan) ,憑借多年的激光設備研發經驗,產(chan) 品技術成熟,產(chan) 品性能安全穩定。公司遵循“技術創新、產(chan) 品創新、服務創新”的經營理念,給客戶提供最優(you) 質的產(chan) 品及服務。
以上就是齒輪激光淬火與(yu) 普通淬火方法的比較,利用激光淬火技術能使低等級材料實現高性能表麵改性,達到零件製造低成本與(yu) 工作表麵高性能的最佳組合,為(wei) 解決(jue) 整體(ti) 強化和其它表麵強化手段難以克服的矛盾帶來了可能性,對重要構件材質與(yu) 性能的選擇匹配、設計、製造產(chan) 生重要的有利影響,也創造了可觀的經濟效益和社會(hui) 效益。可以毫不誇張的說,激光熱處理幾乎可以解決(jue) 金屬表麵熱處理的所有問題,隻是工藝要不斷的摸索、探討、實驗。
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