Công nghệ tăng cường bề mặt laser của khuôn bánh răng là công nghệ sử dụng chùm tia laser mật độ năng lượng cao và vật liệu phủ hoặc lớp phủ để xử lý bề mặt của bánh răng hoặc khuôn, thay đổi cấu trúc hoặc thành phần của bề mặt, và nhận ra sự tăng cường hoặc sửa chữa tăng cường bề mặt trong môi trường điều khiển số.
Khoa học vật liệu kim loại tăng cường chuyển đổi pha laser
Cái gọi là tăng cường chuyển đổi laser là sử dụng chùm tia laser để quét phôi để bề mặt phôi gia tăng nhanh chóng trên điểm tới hạn của AC 3. Khi lớp gia nhiệt di chuyển ra khỏi vị trí, do sự dẫn nhiệt của ma trận phôi, nhiệt độ giữa Shun đi vào khu vực martensite hoặc khu vực bainite, và sự biến đổi martensite hoặc biến đổi bainite xảy ra, hoàn thành quá trình tăng cường biến đổi.
Quá trình tăng cường chuyển đổi pha có những ưu điểm của chất lượng bề mặt tốt. Theo các vật liệu khác nhau, công suất nhiệt phôi và các thông số xử lý laser, độ cứng và tăng cường độ sâu của lớp có thể được kiểm soát. Trong quy trình xử lý nhiệt truyền thống, các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến hiệu ứng tăng cường đã thay đổi rất nhiều trong vai trò tăng cường chuyển đổi pha laser.
1.Tăng cường phân tán và tăng cường méo
Khi dừng chiếu xạ laser, sự biến đổi martensitic xảy ra trên bề mặt kim loại. Các hạt austenite hình thành trong môi trường quá trình này, bất kể ở lớp bề mặt hay lớp bên trong, không có cơ hội phát triển. Các hạt austenit phân tán tạo thành pha martensite hoặc bainite phân tán, làm cho cấu trúc có tác dụng tăng cường mạng tinh thể và tăng cường phân tán. Hơn nữa, mạng martensitic hình thành trong điều kiện làm nguội có mật độ khuyết tật cao hơn so với làm nguội thông thường. Đồng thời, austenite được giữ lại cũng có mật độ trật khớp rất cao, làm cho vật liệu kim loại có tác dụng tăng cường méo và cải thiện đáng kể sức mạnh.
2.Khử khử oxi hóa không oxi hóa
Trong xử lý nhiệt truyền thống, nếu không có biện pháp bảo vệ trong quá trình gia nhiệt, quá trình oxy hóa và khử cacbon sẽ xảy ra, điều này sẽ làm giảm độ cứng, chống mài mòn, hiệu suất dịch vụ và tuổi thọ của phôi.
Lớp phủ hấp thụ được sử dụng để tăng cường chuyển đổi pha laser có đặc tính bảo vệ bề mặt phôi khỏi quá trình oxy hóa.
3.Cơ chế chống mỏi của tăng cường laser
Một trong những lý do ảnh hưởng đến khả năng chống mỏi của vật liệu kim loại là thời gian bắt đầu của vết nứt mỏi. Mặc và mệt mỏi thúc đẩy lẫn nhau trong quá trình thiệt hại vật chất. Dấu rãnh mòn có thể là điểm khởi đầu của vết nứt mỏi, và đẩy nhanh quá trình bắt đầu vết nứt mỏi. Sau khi vết nứt mỏi xuất hiện trên bề mặt vật liệu, độ nhám bề mặt sẽ bị giảm nghiêm trọng, và độ mòn cũng sẽ được tăng cường.
Lớp được tăng cường bằng laser có khả năng chống biến dạng dẻo và mài mòn rất mạnh.
4.Lớp làm việc cường độ bằng nhau
Hướng làm mát của xử lý nhiệt thông thường là từ bề mặt vào bên trong, tốc độ làm mát của bề mặt là nhanh nhất và tốc độ làm mát giảm dần từ bề mặt vào bên trong, do đó phân bố độ dốc của giá trị độ cứng giảm từ bề mặt vào bên trong thu được.
Mặc dù hướng gia nhiệt của quá trình biến đổi laser là như nhau, nhiệt độ bề mặt cao hơn và thời gian lành vết thương tương đối dài hơn, lên tới 0,2-0. 25 s, trong khi lớp bên trong austenitizing được hoàn thành giữa Shun và Shun , làm cho austenite bề mặt có nồng độ carbon cao hơn và hiệu quả tăng cường dung dịch rắn mạnh hơn. Hướng làm mát của quá trình làm nguội bằng laser ngược lại với phương pháp xử lý nhiệt thông thường, đó là từ bên trong ra bên ngoài. Mặc dù nhiệt độ của lớp bên trong thấp, tốc độ làm mát là nhanh nhất. Mặc dù nhiệt độ của lớp ngoài cao, nó có ưu điểm là tăng cường dung dịch, nhưng tốc độ làm mát là chậm nhất. Mặc dù nồng độ carbon của lớp bên trong hơi thấp, cường độ biến dạng và tăng cường phân tán mạnh hơn. Theo cách này, phân bố giá trị độ cứng trong lớp cứng hầu như không thay đổi.
Lớp làm việc mạnh mẽ của các bộ phận được tăng cường bằng laser có thể tránh được hiện tượng một khi bề mặt của các bộ phận được xử lý nhiệt thông thường bị mòn, tốc độ mòn sẽ tăng tốc.
Công nghệ tăng cường chuyển đổi pha laser cho thiết bị
1. Vấn đề vật chất
Các thiết bị laser nên được làm bằng thép carbon trung bình thay vì thép carbon thấp.
Nếu thép carbon thấp được sử dụng, sẽ không có đảm bảo độ bền cho đế bánh răng và độ bền mỏi uốn sẽ bị giảm.
2. Trạng thái ban đầu
Trạng thái ban đầu tốt nhất của thiết bị laser là trạng thái tôi và tôi luyện. Các hoạt động cụ thể có thể được kết hợp với xử lý nhiệt giảm căng thẳng sau khi rèn phôi trống. Đó là một cách chi phí thấp để có được trạng thái làm nguội và ủ mong muốn của thiết bị laser bằng cách bình thường hóa vật liệu rèn và ủ nhiệt độ cao.
3. Chế độ quét
Chế độ quét của thiết bị laser chủ yếu bao gồm quét liên tục theo chu vi và quét phân chia theo trục.
4. Công nghệ tiền xử lý tăng cường laser bánh răng
Các tác nhân tiền xử lý thích hợp là một trong những chìa khóa để đảm bảo điều trị tăng cường laser cho thiết bị, và nó luôn luôn là một vấn đề khó khăn trong xử lý laser. Tác nhân tiền xử lý hợp lý và quy trình xử lý có thể ngăn ngừa vết nứt dập tắt trên bề mặt bánh răng, giảm độ nhạy cháy bề mặt, đảm bảo độ chính xác bề mặt răng sau khi xử lý bằng laser và tăng độ dày của lớp cứng.
5. Không có công nghệ chồng chéo và khác biệt làm mờ
Do các yêu cầu của điều kiện làm việc của bánh răng, lớp bánh răng cứng bề mặt được yêu cầu phải được phân phối hợp lý cùng với cấu hình răng, và hình dạng của bánh răng là đặc biệt. Ngoài ra, bề mặt tròn của mặt bánh răng không thể bị chồng chéo bởi vành đai dập tắt, do đó cần có hệ thống lấy nét băng rộng đặc biệt.
Ngoài ra, do chùm tia laser không thể đảm bảo cùng một mức độ lệch trong các phần khác nhau của bề mặt răng, chìa khóa để đảm bảo sự phân bố hợp lý độ cứng của bề mặt răng là chọn tiêu điểm.
6. Hiệu suất của thiết bị laser
Hiệu suất của thiết bị laser chủ yếu ở ba khía cạnh: hiệu suất mỏi; nếu không có răng bị gãy trong thiết bị laser và thiết bị làm nguội và tôi luyện, nó đã được chứng minh rằng nó có khả năng chống mỏi uốn cao; hao mòn điện trở; Hiệu suất dịch vụ.