激光淬火技術在齒輪上的應用
時間：2021-12-27 11:25 閱讀：3620 次
齒輪激光表面強化是一種新型的齒輪表面強化技術，它可以克服傳統的齒輪表面強化工藝，如滲碳淬火、感應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，是極有發展前景的高新技術。下面介紹激光淬火技術在齒輪上的應用。
為了提高齒輪的承載能力，需對齒輪進行表面硬化處理。而傳統的齒輪硬化處理工藝如滲碳、氮化等表面化學處理和感應表面淬火、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，具有工件變形小，工作環境潔凈，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 是利用激光束將基材表面加熱到熔化溫度以上,由于基材內部導熱冷卻而使熔化層表面快速冷卻并凝固結晶的工藝過程。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，一般需要后續機械加工才能恢復。為了降低激光熔凝處理后零件表面的粗糙度，減少后續加工量，華中科技大學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各種材料的軋輥、導衛等工件，其表面粗糙度已經接近激光淬火的水平。
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，故可大大降低生產成本，提高生產率.
規熱處理硬化層的硬度分布從表面到內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技術和生產，憑借多年的激光設備研發經驗，產品技術成熟，產品性能安全穩定。公司遵循“技術創新、產品創新、服務創新”的經營理念，給客戶提供最優質的產品及服務。
以上就是激光淬火技術在齒輪上的應用，為了使激光淬火技術能在工業中得到廣泛應用，在研制性能可靠的工業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的研制和開發，激光處理實現工藝參數的計算機自動優化、處理過程的計算機仿真模擬和實時監控，以及熱處理后表面組織結構和性能的計算機預測，做到齒輪激光淬火過程的易操作性，實現復雜形狀和人工智能化的表面處理。
為了提高齒輪的承載能力，需對齒輪進行表面硬化處理。而傳統的齒輪硬化處理工藝如滲碳、氮化等表面化學處理和感應表面淬火、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，具有工件變形小，工作環境潔凈，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 是利用激光束將基材表面加熱到熔化溫度以上,由于基材內部導熱冷卻而使熔化層表面快速冷卻并凝固結晶的工藝過程。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，一般需要后續機械加工才能恢復。為了降低激光熔凝處理后零件表面的粗糙度，減少后續加工量，華中科技大學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各種材料的軋輥、導衛等工件，其表面粗糙度已經接近激光淬火的水平。
規熱處理硬化層的硬度分布從表面到內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技術和生產，憑借多年的激光設備研發經驗，產品技術成熟，產品性能安全穩定。公司遵循“技術創新、產品創新、服務創新”的經營理念，給客戶提供最優質的產品及服務。
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