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什么是激光淬火,你知道吗?

作者:admin 发布日期:2018-8-29 关注次数: 二维码分享 福建快3

福建快3 什么是激光淬火?陕西新兴热喷涂技术有限责任公司的小编带大家了解一下,请看下文。

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激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上,随着材料自身冷却,奥氏体转变为马氏体,从而使材料表面硬化.采用激光淬火齿面,其加热冷却速度很高,工艺周期短,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,且被处理齿轮尺寸不受热处理设备尺寸的限制等独特优点. 早在1980年,美国军事技术研究实验处的应用技术实验室就对齿轮的激光硬化调查结果作过一个广播节目报道,并由芝加哥伊利诺理工学院研究所承担了齿轮的激光硬化研究项目.该所的Altegott 同贝尔飞机制造公司的 Patel 合作发表了一篇题为《直齿圆柱齿轮激光表面硬化MM&T》的论文,公布了实验结果:对激光表面硬化处理后和经渗碳处理后的AMS(美国航空材料规范)6265正齿轮的抗胶合寿命与齿的弯曲强度的比较表明,激光硬化代替渗碳处理在航空器件中的AMS6265齿轮能得到显著的经济效果,有效硬化深度为0.66~0.86mm,单件成本降低了37%~78%.八十年代末,美国加州机电研究所的James F Lewis 用5kW激光器对大型花键轴进行激光淬火,在扫描速度4.32~7.62mm/s,光斑直径6.35~7.62mm的条件下,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-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. 相对而言,国内在这方面的研究起步较晚,远未达到能够工业化应用的程度,究其原因主要有以下几点: ①由于历史原因,我国激光器及零部件生产水平较低,激光器是一种集光、机、电等多种学科和技术于一体的高科技产品.在我国现有的工业水平上,元器件的生产不过关,导致激光器光学模式不好,稳定性和可靠性不高,不能满足工厂条件下长期稳定地工作,而进口激光器又价格昂贵; ②由于激光加工涉及到多种学科,国内缺乏一批高水平的技术力量对激光加工工艺进行综合研究,并且对激光设备二次开发的研究也得不到深入,工业界难以看到激光加工的优越性; ③激光加工设备的费用一次性投入较大,多数单位对其带来的经济效益认识不足,致使在使用时较为谨慎; ④国内多数企业对传统热处理工艺带来的工业污染和环境保护不够重视,而对激光淬火这门清洁工艺的优越性认识不足.目前,国内从事这方面研究的有长春光学精密机械学院、天津纺织工学院和上海海运学院等单位,分别就齿轮激光、淬火的激光扫描方式、机理及工艺参数优化等技术进行了研究,并取得了一定的成果.这些单位所开展的齿轮激光淬火研究工作所采用的齿轮模数一般较大(m>=5),且由于实际生产中所采用的激光导光系统和预处理涂层等的不同导致在实验室里得出的工艺参数很难直接在实际批量生产中应用,即加工工艺参数的可移植性丧失. 因而研究成果在实用性方面还有不小的差距.

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总结: (1) 从激光淬火齿面硬度、硬化层深度以及抗点蚀疲劳强度等性能指标看,激光淬火完全可以取代常规的齿轮渗碳工艺。 (2) 激光淬火工艺采用了常用普通中碳钢代替昂贵的合金渗碳钢,从而有效地降低了生产成本,产生了良好的经济效益。 (3) 激光淬火解决了常规齿轮渗碳工艺中存在的变形难题,这不仅省去了后面的磨齿工艺,而且提高了成品率,从而进一步降低了成本。 (4) 为了使此项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

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