Teknologi pengukuhan permukaan laser dari acuan gear merujuk kepada teknologi penggunaan sinar laser ketumpatan tenaga tinggi dan bahan pelapis atau pelapisan untuk merawat permukaan gear atau acuan, mengubah struktur atau komposisi permukaan, dan mewujudkan pengukuhan transformasi permukaan atau peningkatan yang diperbaiki di bawah persekitaran kawalan berangka.
Sains bahan logam pengukuhan transformasi fasa laser
Pengukuhan transformasi laser yang disebut adalah menggunakan sinar laser untuk mengimbas benda kerja sehingga permukaan benda kerja naik dengan cepat di atas titik kritikal AC 3. Apabila lapisan pemanasan bergerak jauh dari tempat, kerana konduksi panas matriks benda kerja, suhu antara Shun masuk ke kawasan martensit atau kawasan bainite, dan transformasi martensit atau transformasi bainit berlaku, menyelesaikan proses pengukuhan transformasi.
Proses pengukuhan transformasi fasa mempunyai kelebihan kualiti permukaan yang baik. Menurut bahan yang berbeza, kapasiti haba bahan kerja, dan parameter pemprosesan laser, kekerasan dan kedalaman lapisan pengukuhan dapat dikendalikan. Dalam proses rawatan haba tradisional, faktor teknikal yang mempengaruhi kesan pengukuhan telah banyak berubah dalam peranan pengukuhan transformasi fasa laser.
1.Pengukuhan penyebaran dan pengukuhan distorsi
Apabila penyinaran laser dihentikan, transformasi martensitik berlaku di permukaan logam. Biji austenit yang terbentuk di persekitaran proses ini, tidak kira di lapisan permukaan atau di lapisan dalam, tidak berpeluang untuk tumbuh. Biji-bijian austenit yang tersebar membentuk fasa martensit atau bainit yang tersebar, yang menjadikan struktur mempunyai kesan penguatan kisi dan penguatan penyebaran. Lebih-lebih lagi, kisi martensitik yang terbentuk dalam keadaan pelindapkejutan mempunyai ketumpatan kecacatan yang lebih tinggi daripada pelindapkejutan konvensional. Pada masa yang sama, austenite yang dipertahankan juga mempunyai ketumpatan dislokasi yang sangat tinggi, yang menjadikan bahan logam mempunyai kesan penguatan distorsi dan meningkatkan kekuatan.
2.Pelindapkejutan tanpa pengoksidaan
Dalam rawatan haba tradisional, jika tidak ada langkah perlindungan dalam proses pemanasan, pengoksidaan dan dekarburisasi akan berlaku, yang akan mengurangkan kekerasan, ketahanan aus, prestasi kerja dan jangka hayat benda kerja.
Lapisan penyerap yang digunakan untuk pengukuhan transformasi fasa laser mempunyai sifat melindungi permukaan benda kerja dari pengoksidaan.
3.Mekanisme anti-keletihan pengukuhan laser
Salah satu sebab yang mempengaruhi ketahanan keletihan bahan logam adalah masa permulaan retak keletihan. Pakaian dan keletihan saling mendorong dalam proses kerosakan bahan. Tanda alur pemakaian dapat menjadi titik permulaan retak keletihan, dan mempercepat permulaan retak keletihan. Setelah retakan keletihan muncul di permukaan bahan, kekasaran permukaan akan merosot dengan serius, dan keausan juga akan dipergiat.
Lapisan yang diperkuat dengan laser mempunyai ketahanan yang kuat terhadap ubah bentuk plastik dan keausan pelekat.
4.Lapisan kerja kekuatan yang sama
Arah penyejukan rawatan haba konvensional adalah dari permukaan ke dalam, kelajuan penyejukan permukaan adalah yang terpantas, dan kelajuan penyejukan secara beransur-ansur berkurang dari permukaan ke dalam, sehingga pengagihan kecerunan nilai kekerasan menurun dari permukaan ke bahagian dalam diperolehi.
Walaupun arah pemanasan pengukuhan transformasi laser adalah sama, suhu permukaannya lebih tinggi, dan masa penyembuhannya lebih lama, hingga 0.2-0. 25 s, sementara penghapusan lapisan dalam selesai antara Shun dan Shun , yang menjadikan permukaan austenit mempunyai kepekatan karbon yang lebih tinggi dan kesan pengukuhan larutan pepejal yang lebih kuat. Arah penyejukan pendinginan laser bertentangan dengan rawatan haba konvensional, iaitu dari dalam ke luar. Walaupun suhu lapisan dalam rendah, kelajuan penyejukan adalah yang terpantas. Walaupun suhu lapisan luarnya tinggi, ia mempunyai kelebihan pengukuhan larutan, tetapi kelajuan penyejukan adalah yang paling lambat. Walaupun kepekatan karbon lapisan dalam sedikit rendah, pengukuhan distorsi dan pengukuhan penyebaran lebih kuat. Dengan cara ini, pengagihan nilai kekerasan di lapisan keras hampir tidak berubah.
Lapisan kerja bahagian yang diperkuat dengan laser yang kuat dapat mengelakkan fenomena bahawa apabila permukaan bahagian yang diperlakukan dengan haba konvensional dipakai, kadar haus akan bertambah cepat.
Teknologi pengukuhan transformasi fasa laser untuk gear
1. Masalah material
Gear laser harus dibuat dari keluli karbon sederhana dan bukannya keluli karbon rendah.
Sekiranya keluli karbon rendah digunakan, tidak akan ada jaminan kekuatan untuk asas gear dan kekuatan keletihan lenturan akan dikurangkan.
2. Keadaan asal
Keadaan gear laser asli yang terbaik adalah keadaan pendinginan dan suhu. Operasi khusus dapat digabungkan dengan rawatan panas yang menghilangkan tekanan setelah penempaan gear kosong. Ini adalah kaedah kos rendah untuk mendapatkan keadaan laser pendinginan dan suhu yang diinginkan dengan menormalkan stok penempaan dan tempering suhu tinggi.
3. Mod pengimbasan
Mod pengimbasan gear laser merangkumi pengimbasan berterusan lilitan dan pengimbasan paksi paksi.
4. Teknologi pra-rawatan pengukuhan laser gear
Ejen pretreatment yang betul adalah salah satu kunci untuk memastikan perlakuan laser mengukuhkan gear, dan selalu menjadi masalah yang sukar dalam pemprosesan laser. Ejen pretreatment dan proses rawatan yang wajar dapat mencegah retakan pelindapkejutan pada permukaan roda gigi, mengurangkan kepekaan permukaan membakar, memastikan ketepatan permukaan gigi selepas rawatan laser, dan meningkatkan ketebalan lapisan yang mengeras.
5. Tidak ada pertindihan teknologi dan perbezaan defocusing
Oleh kerana syarat-syarat keadaan kerja gear, lapisan gear pengerasan permukaan diperlukan untuk diedarkan secara wajar bersama dengan profil gigi, dan bentuk roda gigi adalah istimewa. Selain itu, permukaan lingkaran roda gigi tidak dapat ditindih oleh tali pinggang pelindapkejutan, oleh itu diperlukan sistem fokus jalur lebar khas.
Di samping itu, kerana pancaran laser tidak dapat memastikan jumlah defocusing yang sama di bahagian permukaan gigi yang berbeza, kunci untuk memastikan sebaran kekerasan permukaan gigi yang wajar adalah memilih titik fokus.
6. Prestasi gear laser
Prestasi gear laser terutamanya dalam tiga aspek: prestasi keletihan; jika tidak ada gigi yang patah pada gigi laser dan gear pemadam dan tempered, terbukti bahawa ia mempunyai daya tahan keletihan lenturan yang tinggi; tahan haus; prestasi perkhidmatan.