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激光淬火技术在齿轮上的应用

时间:2021-12-27 11:25  阅读:1004
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,是极有发展前景的高新技术。下面介绍激光淬火技术在齿轮上的应用。

为了提高齿轮的承载能力,需对齿轮进行表面硬化处理。而传统的齿轮硬化处理工艺如渗碳、氮化等表面化学处理和感应表面淬火、火焰表面淬火等,都存在热处理后齿面变形较大等问题。从而影响齿轮的精度和使用寿命。采用激光淬火齿面,其加热冷却速度很高,不需要外部淬火介质,具有工件变形小,工作环境洁净,处理后不需要磨齿等精加工工序的特点。

激光熔凝淬火技术 是利用激光束将基材表面加热到熔化温度以上,由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的工艺过程。获得的熔凝淬火组织非常致密,沿深度方向的组织依次为熔化-凝固层、相变硬化层、热影响区和基材。激光熔凝层比激光淬火层的硬化深度更深、硬度要高,耐磨性也更好。该技术的不足之处在于工件表面的粗糙度受到一定程度的破坏,一般需要后续机械加工才能恢复。为了降低激光熔凝处理后零件表面的粗糙度,减少后续加工量,华中科技大学配制了专门的激光熔凝淬火涂料,可以大幅度降低熔凝层的表面粗糙度。进行激光熔凝处理的冶金行业各种材料的轧辊、导卫等工件,其表面粗糙度已经接近激光淬火的水平。
激光淬火技术
八十年代末,美国加州机电研究所用5kW激光器对大型花键轴进行激光淬火,获得淬火硬度HRC59,深度0. 762~0. 864mm的淬硬层.美国军方研究所用激光淬火潜水艇、飞机等重载大齿轮,解决常规热处理引起齿轮变形过大及噪音问题.激光淬火的齿轮包括AH一64直升机辅助动力装置的行星齿轮及飞机主传动装置的传动齿轮.由于激光硬化后不需要研磨,故可大大降低生产成本,提高生产率.

规热处理硬化层的硬度分布从表面到内部有明显的硬度下降梯度,表面硬度最高,耐磨性最好。但随着零件正常工作时的相对运动,表面将逐层被磨去。其相对运动接触面的硬度值逐渐随之降低,磨损随之加剧,最终导致零件因磨损量过大而失效。瑞丰光电激光专注十六年的研发技术和生产,凭借多年的激光设备研发经验,产品技术成熟,产品性能安全稳定。公司遵循“技术创新、产品创新、服务创新”的经营理念,给客户提供最优质的产品及服务。

以上就是激光淬火技术在齿轮上的应用,为了使激光淬火技术能在工业中得到广泛应用,在研制性能可靠的工业用大功率激光器的同时,必须进行齿轮激光表面处理专家系统的研制和开发,激光处理实现工艺参数的计算机自动优化、处理过程的计算机仿真模拟和实时监控,以及热处理后表面组织结构和性能的计算机预测,做到齿轮激光淬火过程的易操作性,实现复杂形状和人工智能化的表面处理。