Laseroppervlakversterkingstechnologie van tandwielmal verwijst naar de technologie van het gebruik van laserstraal en coating- of bekledingsmateriaal met hoge energiedichtheid om het oppervlak van tandwiel of mal te behandelen, de structuur of samenstelling van het oppervlak te veranderen en de oppervlaktetransformatie te versterken of verbeterde reparatie te realiseren onder de numerieke controleomgeving.
Metaalmaterialenwetenschap van laserfase-transformatie versterking
De zogenaamde versterking van de lasertransformatie is om de laserstraal te gebruiken om het werkstuk te scannen, zodat het oppervlak van het werkstuk snel boven het kritische punt van AC 3 uitkomt. Wanneer de verwarmingslaag van de plek weg beweegt, als gevolg van de warmtegeleiding van de werkstukmatrix, komt de temperatuur tussen Shun het martensietgebied of het bainietgebied binnen en vindt de martensiettransformatie of bainiettransformatie plaats, waardoor het transformatieversterkingsproces wordt voltooid.
Het versterkingsproces van de fasetransformatie heeft de voordelen van een goede oppervlaktekwaliteit. Volgens verschillende materialen, de warmtecapaciteit van het werkstuk en laserbewerkingsparameters, kunnen de hardheid en versterkende laagdiepte worden geregeld. In het traditionele warmtebehandelingsproces zijn de technische factoren die het versterkende effect beïnvloeden, sterk veranderd in de rol van versterking van de laserfase-transformatie.
1.Versterking van verstrooiing en versterking van vervorming
Wanneer laserstraling wordt gestopt, vindt martensitische transformatie plaats op het metalen oppervlak. De in deze procesomgeving gevormde austenietkorrels, ongeacht in de oppervlaktelaag of in de binnenlaag, hebben geen kans om te groeien. De gedispergeerde austenietkorrels vormen de gedispergeerde martensiet- of bainietfase, waardoor de structuur het rooster versterkt en de dispersie versterkt. Bovendien heeft het martensitische rooster dat is gevormd onder de voorwaarde van blussen een hogere defectdichtheid dan dat van conventioneel blussen. Tegelijkertijd heeft het vastgehouden austeniet ook een zeer hoge dislocatiedichtheid, waardoor de metalen materialen een vervormingsversterkend effect hebben en de sterkte aanzienlijk verbetert.
2.Niet-oxidatie ontkoling afschrikken
Als er tijdens de traditionele warmtebehandeling geen beschermingsmaatregelen zijn in het verwarmingsproces, zullen oxidatie en ontkoling optreden, wat de hardheid, slijtvastheid, serviceprestaties en levensduur van het werkstuk zal verminderen.
De absorberende coating die wordt gebruikt voor versterking van laserfase-transformatie heeft de eigenschap het oppervlak van het werkstuk te beschermen tegen oxidatie.
3.Anti-vermoeidheidsmechanisme van laserversterking
Een van de redenen die de vermoeiingsweerstand van metalen materialen beïnvloeden, is de aanvangstijd van vermoeiingsscheuren. Slijtage en vermoeidheid bevorderen elkaar in het proces van materiële schade. Slijtgroefmarkering kan het beginpunt zijn van een vermoeiingsscheur en het begin van een vermoeiingsscheur versnellen. Nadat een vermoeiingsscheur op het oppervlak van het materiaal is opgetreden, zal de ruwheid van het oppervlak ernstig verslechteren en zal de slijtage ook toenemen.
De laserversterkte laag heeft een sterke weerstand tegen plastische vervorming en kleefslijtage.
4.Werklaag met gelijke sterkte
De koelrichting van conventionele warmtebehandeling is van het oppervlak naar binnen, de koelsnelheid van het oppervlak is het snelst en de koelsnelheid neemt geleidelijk af van het oppervlak naar binnen, zodat de gradiëntverdeling van de hardheidswaarde vanaf het oppervlak afneemt naar binnen wordt verkregen.
Hoewel de verwarmingsrichting van versterking van lasertransformatie hetzelfde is, is de oppervlaktetemperatuur hoger en is de genezingstijd relatief langer, tot 0,2-0. 25 s, terwijl de austenitisatie van de binnenlaag wordt voltooid tussen Shun en Shun , waardoor het oppervlak austeniet een hogere koolstofconcentratie heeft en een sterker effect dat de oplossing versterkt. De koelrichting van laserdoving is tegengesteld aan die van conventionele warmtebehandeling, die van binnen naar buiten is. Hoewel de temperatuur van de binnenlaag laag is, is de koelsnelheid het snelst. Hoewel de temperatuur van de buitenlaag hoog is, heeft deze het voordeel dat de oplossing wordt versterkt, maar de koelsnelheid is het laagst. Hoewel de koolstofconcentratie van de binnenlaag enigszins laag is, zijn de vervormingsversterking en dispersieversterking sterker. Op deze manier is de verdeling van de hardheidswaarde in de verharde laag nagenoeg onveranderd.
De sterke werklaag van met laser versterkte onderdelen kan het fenomeen voorkomen dat zodra het oppervlak van conventionele warmtebehandelde onderdelen is versleten, de slijtagesnelheid zal toenemen.
De technologie van laserfase-transformatie versterking voor uitrusting
1. Materiële problemen
Het lasertoestel moet gemaakt zijn van medium koolstofstaal in plaats van koolstofarm staal.
Als koolstofarm staal wordt gebruikt, is er geen sterktegarantie voor de tandwielbasis en wordt de buigvermoeidheid verminderd.
2. Originele staat
De beste originele staat van lasertoestellen is blussen en temperen. De specifieke bewerking kan worden gecombineerd met een warmtebehandeling met spanningsontlasting na het smeden van het tandwiel. Het is een goedkope manier om de gewenste uitdovings- en tempertoestand van lasertoestellen te verkrijgen door het smeden van materiaal en het temperen op hoge temperatuur te normaliseren.
3. Scanmodus
De scanmodus van lasertoestellen omvat voornamelijk continuomlopend scannen en axiaal gesplitst scannen.
4. Technologie voor voorbehandeling van tandwiellaserversterking
Het juiste voorbehandelingsmiddel is een van de sleutels om de laserversterkende behandeling van tandwielen te verzekeren, en het is altijd een moeilijk probleem geweest bij laserverwerking. Het redelijke voorbehandelingsmiddel en behandelingsproces kunnen de blusscheur op het oppervlak van het tandwiel voorkomen, de brandgevoeligheid van het oppervlak verminderen, de nauwkeurigheid van het tandoppervlak na laserbehandeling garanderen en de dikte van de verharde laag vergroten.
5. Geen overlappende technologie en verschil in onscherpte
Vanwege de vereisten van de werkomstandigheden van het tandwiel, moet de oppervlaktehardende laag van het tandwiel redelijk worden verdeeld samen met het tandprofiel, en de vorm van het tandwiel is speciaal. Bovendien kan het ronde oppervlak van de versnellingspitch niet worden overlapt door een blusband, dus een speciaal breedband-focussysteem is vereist.
Omdat de laserstraal niet kan zorgen voor dezelfde mate van onscherpte in verschillende delen van het tandoppervlak, is het kiezen van het brandpunt de sleutel om de redelijke verdeling van de hardheid van het tandoppervlak te verzekeren.
6. Prestaties van lasertoestellen
De prestaties van lasertoestellen zijn hoofdzakelijk in drie aspecten: vermoeiingsprestaties; als er geen gebroken tand is in lasertandwiel en gedoofd en getemperd tandwiel, is bewezen dat het een hoge weerstand tegen buigvermoeidheid heeft; slijtvastheid; serviceprestaties.