发布时间:2020-08-06
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激光表面处理技术在机械齿轮中的主要应用包括激光表面淬火和激光熔覆修复技术。
一、激光表面淬火
齿轮在各行各业中的应用极其广泛。由于齿轮的工作特性,要求其中心部位保证韧性的同时,齿面能达到硬度要求,以满足使用时的强度要求。在齿轮制造工艺一定的情况下,通过激光表面淬火技术,可以快速有效地提高齿面的硬度和耐磨性能。
激光表面淬火技术,又称激光相变硬化,采用高能量激光作为热源,使金属表面快热快冷,瞬间完成淬火过程,得到高硬度、超细的马氏体组织,提高金属表面的硬度和耐磨性,并且在表面形成压应力,提高疲劳强度。
激光表面淬火特点:
1选区淬火,激光淬火可以对复杂零件的指定区域进行淬火,非常适合用于齿面的强化;
2.晶粒细,马氏体晶粒极细, 位错密度高, 表面耐磨性能大幅度提高。
3.变形小,激光淬火极热速冷,在非常短的时间内完成淬火过程,热影响区小, 淬火应力及变形小,适合于不同形状的大小齿轮的处理。
4.节能环保:采用转换效率高的激光系统,无需水/油等冷却介质。
齿轮激光淬火应用
外齿圈激光淬火 内齿圈激光淬火
雷达齿圈激光淬火 小齿轮激光淬火
齿轮通过激光淬火,能成倍地延长使用寿命,减少齿轮更换的周期,有效节省了企业的生产成本。
二、激光表面熔覆
齿轮的咬合面要求高,作业劳动强度大,所以在齿面咬合区会最先出现磨损和剥落,导致齿轮失效报废。大型机械齿轮的报废,是一笔昂贵的支出。通过激光表面熔覆技术,可对已对失效的齿轮进行修复,恢复齿轮的使用。
激光表面熔覆修复技术,又称激光增材制造,采用高能量激光作为热源,金属合金粉末作为焊材,通过激光与合金粉末同步作用于金属表面,形成致密、均匀并且厚度可控的冶金结合层,从而达到修复工件表面尺寸、强化延长寿命的效果。
激光表面熔覆修复的特点:
1.熔覆层厚度可选,可以按需求恢复齿轮的原有尺寸;
2.耐磨耐蚀,熔覆层具有抗冲刷、耐磨损和耐腐蚀等性能;
3.冶金结合好,熔覆层与基体为致密冶金结合,在重载、冲击使用条件下不剥落;
4.稀释度小,激光作用时间短,熔覆层稀释低(5%~8%), 节约昂贵的覆层材料;
5.质量高,无粗大铸造组织,凝固组织细化,界面组织致密,晶粒细小,无孔洞,无夹杂裂纹等缺陷。
齿轮激光表面熔覆的应用
大型齿轮激光修复 齿轮激光修复
齿面激光修复形貌
齿轮通过激光表面熔覆修复,可以让齿轮恢复原有尺寸,使失效的齿轮恢复使用。并且,通过激光熔覆修复的齿轮表面,耐磨耐蚀性能也得到了提高。有效地延长了齿轮的使用寿命。
激光表面处理技术在机械行业应用十分广泛,不但可以对齿轮进行强化修复,还能对轴类、轧机牌坊、液压支架、内孔等进行激光表面熔覆修复,对模具、机轴、油缸等进行激光表面淬火强化,对常规的锈迹、油漆、氧化层等进行激光表面清洗等。
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