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齿轮激光淬火与普通淬火方法的比较

时间:2021-12-31 10:21  阅读:164
齿轮是机械制造行业中应用广泛的零件,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、火焰表面淬火等存在两个主要问题:即热处理后变形较大和不易获得沿齿廓均匀分布的硬化层,从而影响齿轮的使用寿命。下面介绍齿轮激光淬火与普通淬火方法的比较。

传统的齿面硬化工艺如高频淬火、渗碳、渗氮、液体氮碳共渗等虽然能获得硬齿面齿轮,但不同程度存在如下问题:淬火变形过大(如碳渗)、硬化层过浅(如氮化)齿面硬化层分布不均(如渗碳、高频淬火、火焰淬火),而且淬火后通常需要进行二次整形加工,费用昂贵,如果变形过大磨削余量不够还会导致齿轮报废。

传统工艺的弊病:
常规的热处理工艺方法多采用高中频淬火、渗碳、碳氮共渗、氮化等方法,其优点在于硬化层较深,可批量生产。但由于长时间高温加热齿轮,其内部组织有长大趋势,容易使齿面产生较大的变形和不易获得沿齿廓均匀分布的硬化层,从而影响齿轮的使用寿命。同时,常规工艺加工处理的周期很长,能源消耗很大。不易获得沿齿廓均匀分布的硬化层,从而影响齿轮的使用寿命。
因此,减小齿面的变形、缩短加工周期一直是齿轮齿面硬化的关键技术难题之一。而激光热处理变形小、周期短、无污染,为解决齿面淬火变形提供了有效的途径;且工艺简单,加工速度快,淬硬层深度均匀、硬度稳定,在齿轮传动啮合过程中的耐磨性强,其整体的综合性能良好。
激光淬火
齿轮激光淬火工艺方法简介
1.表面预处理涂层:为了提高金属表面对激光的吸收率,在激光热处理前需要对材料表面进行表面处理(黑化处理),即在需要激光处理的金属表面涂上一层对激光有较高吸收能力的涂料。表面预处理的方法包括磷化法、提高表面粗糙度法、氧化法、喷(刷)涂料法、镀膜法等多种方法,其中较为常用的是喷(刷)涂料法。
2.轴向分齿扫描:齿轮激光淬火轴向分齿扫描是利用宽带激光束对齿轮进行激光淬火的扫描方法。宽带激光束扫描常采用多束光组成一宽带,激光束沿齿轮轴向移动扫描,一次可扫描1个齿面。利用分齿运动转动1个齿距后激光束再扫描另外1个齿面,这样逐个进行扫描直至扫完整个齿轮的所有齿面。国内大多采用单束宽带激光对齿面进行扫描,1次或2次扫描1个齿面,逐一分齿,当齿轮转动1圈后,完成整个齿轮同一侧齿面的淬火工作。然后移动激光束(或齿轮)位置,用同样方法完成齿轮的另一侧齿面的淬火过程。

1.特殊优势:激光淬火后齿轮获得硬齿面及软根部,齿面耐磨的同时保证齿轮整体机械性能的同时,更加吻合齿轮的使用要求。
2.高耐磨性:激光淬火处理的齿轮硬度高,金相组织细化,耐磨性优于传统淬火工艺。激光淬火使组织产生压应力,提高齿轮的抗疲劳强度。
3.变形小:激光淬火齿轮的齿廓变形量在0.01mm以内,无裂纹,能保持原有的表面粗糙度,经激光淬火后的齿轮可以直接装机使用。
4.生产周期短:由于激光淬火变形小,一般不需要再磨齿,简化生产工序,提高生产效率,降低生产成本。
5.扩大齿轮选材范围:可选用低价格的钢种制造齿轮,通过激光淬火提高齿面硬度,保证使用要求。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。

以上就是齿轮激光淬火与普通淬火方法的比较,激光淬火现已成功地应用到冶金行业、机械行业、石油化工行业中易损件的表面强化,特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面,效果显著,取得了很大的经济效益与社会效益。近年来在模具、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越广泛的应用。


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