激光淬硬层的深度依照零件成分、尺寸与形状以及激光工艺参数的不同,一般在0.3~2.0mm范围之间。对大型齿轮的齿面、大型轴类零件的轴颈进行淬火,表面粗糙度基本不变,不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求。
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。
激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具、减振器、摩擦轮、轧辊、滚轮零件进行表面强化。适用材料为中、高碳钢,铸铁。
激光器
用于激光淬火的设备 [2] 有半导体光纤输出激光器,光纤激光器,全固态激光器,其中半导体光纤输出激光器在淬火领域应用广。
激光器的选用要考虑以下几方面内容:
1. 激光器输出好的光束质量,电光转换率,光纤数值孔径,以及模式及模的稳定性。
2. 激光器输出功率稳定性。
3. 激光器应具有高的可靠性,应能满足工业加工环境下的连续工作。
4. 激光器本身应具有良好的维护性,有故障诊断和连锁功能;
5. 操作简单方便。
6. 设备销售厂商的经济和技术能力,可信程度。一定要避免因小失大。
7. 设备易损件补充来源是否有保障,供应渠道是否畅通。
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,进行齿轮激光表面处理系统的研制和开发,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.
采用激光淬火工艺,对经过切削加工好的构件进行淬硬时产生的局部淬火变形是很小的,由此可使后续加工减少到低程度或者完全免去这种加工,从而使模具在淬硬后可立即投入生产应用。激光束淬火设备可以扩展为激光粉末堆焊和激光焊丝堆焊。
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