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激光淬火技術在齒輪上的應用
時間：2021-12-27 11:25 閱讀：3602 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(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(zhì)，具有工件變形小，工作環(huán)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(nèi)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(qū)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(xù)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(xù)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(yè)各種材料的軋輥、導衛(wèi)等工件，其表面粗糙度已經(jīng)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(guī)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(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率.
規(guī)熱處理硬化層的硬度分布從表面到內(nèi)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(fā)技術和生產(chǎn)，憑借多年的激光設備研發(fā)經(jīng)驗，產(chǎn)品技術成熟，產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務創(chuàng)新”的經(jīng)營理念，給客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)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(yè)中得到廣泛應用，在研制性能可靠的工業(yè)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(tǒng)的研制和開發(fā)，激光處理實現(xiàn)工藝參數(shù)的計算機自動優(yōu)化、處理過程的計算機仿真模擬和實時監(jiān)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(xiàn)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(tǒng)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(zhì)，具有工件變形小，工作環(huán)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(nèi)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(qū)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(xù)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(xù)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(yè)各種材料的軋輥、導衛(wèi)等工件，其表面粗糙度已經(jīng)接近激光淬火的水平。
規(guī)熱處理硬化層的硬度分布從表面到內(nèi)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(fā)技術和生產(chǎn)，憑借多年的激光設備研發(fā)經(jīng)驗，產(chǎn)品技術成熟，產(chǎn)品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務創(chuàng)新”的經(jīng)營理念，給客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)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(yè)中得到廣泛應用，在研制性能可靠的工業(yè)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(tǒng)的研制和開發(fā)，激光處理實現(xiàn)工藝參數(shù)的計算機自動優(yōu)化、處理過程的計算機仿真模擬和實時監(jiān)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(xiàn)復雜形狀和人工智能化的表面處理。
