金屬材料激光硬化的原理是利用激光束在金屬材料表面上的吸收來提高金屬材料的硬度和強度。由于激光本身并不直接參與工件表面層的熱應(yīng)力應(yīng)變,因此,在激光硬化之前需對其進行預(yù)處理。
當(dāng)采用連續(xù)激光束時,由于激光束具有很高的能量密度,故可以使工件表層很快發(fā)生熱應(yīng)力應(yīng)變并使表層硬度迅速增加。一般金屬材料表面都是經(jīng)過機械加工的,表面粗糙度很小,其反射率可達(dá)80-90%,影響金屬材料表面吸收光能的效率。為了提高激光在金屬表面的吸收效率,在激光硬化前需要進行表面預(yù)處理。表面預(yù)處理的方法有很多種,包括表面粗糙化、噴漆法、磷化法、氧化法、涂裝法等。其中常用的是噴漆法和磷化法。
這兩種工藝都能達(dá)到表面預(yù)處理的目的,提高激光吸收效率。由于采用了噴涂和烘烤等加工方法,能很好地處理金屬表面的粗糙度、氧化物或腐蝕產(chǎn)物層,并且不需要對工件進行預(yù)熱帶或者熱處理,直接噴涂即可。噴涂的工藝流程簡單、快速,并且。其工藝流程為:把金屬工件用水洗凈后置于噴氣或等離子體中進行加熱或保溫;然后再把表面涂料噴在金屬表面上,經(jīng)過幾分鐘干燥后即可得到致密、均勻的涂層。如果涂層太厚,可能會出現(xiàn)“燒穿”現(xiàn)象,一般涂層厚度為50-100微米為宜。
在噴漆法中,涂料種類繁多,新產(chǎn)品和配方也在不斷開發(fā)。在眾多的涂料中,有的配方簡單,有的配方復(fù)雜,但都提高了激光淬火中的激光吸收率,大部分能達(dá)到80-98%以上,完全滿足激光淬火的要求。噴涂的應(yīng)用方法簡單,易于操作。除噴涂外,可應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn),也可用手工刷涂進行零星的臨時加工和實驗,無需增加成套設(shè)備。
在激光淬火的預(yù)處理方法中,磷化是許多機械零件加工的后一道工序,可以作為激光處理前的表面預(yù)處理。磷化處理分為高溫90-98度,中溫55-70度,常溫25度左右。在激光處理的過程中,由于材料不同,激光處理工藝不同,三種磷化工藝的表面預(yù)處理層(磷化膜)對激光的吸收率不同,一般認(rèn)為以高中溫磷化好!
而不同的表面預(yù)處理工藝對激光的吸收也不一樣,在進行激光處理前需要了解!
一般認(rèn)為,表面預(yù)處理時,磷化膜厚度應(yīng)小于20微米,否則可能會出現(xiàn)“燒穿”現(xiàn)象,影響后續(xù)工序的質(zhì)量。
在表面預(yù)處理技術(shù)中比較成熟的是氧化法和噴涂法,但是隨著各種材料的不斷發(fā)展,新型材料層出不窮,如納米級氧化物、金屬陶瓷和金屬涂層等新材料及新工藝層出不窮。因此對氧化技術(shù)、噴涂技術(shù)提出了更高要求。因此目前國內(nèi)激光淬火設(shè)備的發(fā)展也是越來越成熟!
隨著智能制造業(yè)自動化的不斷深入,現(xiàn)在融合了激光、自動化、機器視覺等多項技術(shù),正在不斷突破傳統(tǒng)制造業(yè)的瓶頸,已廣泛應(yīng)用于汽車、電子半導(dǎo)體、材料加工、航空航天、軌道交通、家用電器等制造業(yè)。而激光表面處理技術(shù)就是其中的重要組成部分。
目前,激光表面處理技術(shù)的發(fā)展有兩大趨勢:
一是升級創(chuàng)新現(xiàn)有加工技術(shù),提和效率,推動自動化向縱深發(fā)展。
二是與其他技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建新的智能自動加工應(yīng)用領(lǐng)域,創(chuàng)造更大的產(chǎn)業(yè)空間。
而激光表面處理技術(shù)以你想象不到的方式活躍在新領(lǐng)域、新行業(yè)。
激光淬火是激光表面處理的一種方式。設(shè)備表面處理的主要目的是提高工件表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。激光表面強化技術(shù)的應(yīng)用大大提高了模具的表面性能。對于設(shè)備的關(guān)鍵零件,常規(guī)的熱處理方法主要是手工火焰淬火,具有很多局限性,如硬度低、易變形開裂、后續(xù)的深加工和校正等。激光淬火不僅可以解決上述問題,還可以在相同硬度下提高耐磨性和使用壽命,并且可以對難加工零件進行局部淬火。
淬火加工是將金屬材料加熱到一定溫度,然后快速冷卻,以提高材料硬度和耐磨性的熱處理工藝。走輪激光淬火是利用激光束對走輪表面進行淬火,以提高其硬度和耐磨性,延長其使用壽命的一種新型熱處理工藝。
傳統(tǒng)的淬火加工方法通常采用油冷或水冷,但這些方法都存在冷卻不均勻、淬火效果差等缺點。相比之下,激光淬火加工具有更高的淬火質(zhì)量和效率。
走輪激光淬火加工的基本原理是利用高能激光束照射走輪表面,使其快速加熱到淬火溫度,然后快速冷卻,實現(xiàn)淬火處理。
走輪激光淬火加工工藝具有以下優(yōu)點:
1、淬火質(zhì)量高:由于激光束能量密度高,可以快速加熱和快速冷卻,以獲得均勻的淬火效果。
2、:行走輪激光淬火加工可以在短時間內(nèi)完成淬火過程,提高生產(chǎn)效率。
3、適用范圍廣:該工藝適用于鋼、鑄鐵、有色金屬等多種金屬材料的淬火處理。
4、環(huán)保:走輪激光淬火過程中不使用任何化學(xué)品,不會對環(huán)境造成污染。
走輪激光淬火加工工藝流程如下:
1、將走輪放置在激光淬火裝置上,調(diào)整位置,使其表面與激光束對齊。
2、打開激光器,將激光束照射在走輪表面,使其快速加熱到淬火溫度。
3、開啟冷卻系統(tǒng),使走輪表面快速冷卻,實現(xiàn)淬火處理。
4、關(guān)閉激光和冷卻系統(tǒng),取出走輪,完成淬火過程。
走輪激光淬火加工的應(yīng)用范圍非常廣泛,可應(yīng)用于各種機械設(shè)備的走輪表面處理,如汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械等。此外,該工藝還可以應(yīng)用適用于齒輪、軸類零件等精密零件的表面處理。
與傳統(tǒng)淬火加工相比,行走輪激光淬火加工具有更高的硬度和耐磨性,可以提高零件的使用壽命和性能。同時,由于該工藝具有、適用范圍廣、環(huán)保等優(yōu)點,可以大大降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。因此,行走輪激光淬火加工是一種潛力的熱處理新工藝。
輪盤是一種的機械設(shè)備,廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、石油化工等領(lǐng)域。然而,輪盤在長期使用過程中,由于受到高溫、高壓、腐蝕等因素的影響,容易出現(xiàn)變形、磨損、裂紋等問題,影響其正常使用和精度。因此,輪盤修復(fù)成為了一個重要的技術(shù)問題。
輪盤修復(fù)的主要目的是恢復(fù)其形狀和尺寸精度,同時提高其表面硬度和耐磨性。修復(fù)過程中需要考慮到輪盤的材料、結(jié)構(gòu)、使用要求等因素,選擇合適的修復(fù)方法和材料。
一般來說,輪盤修復(fù)可以分為以下幾個步驟:
一、準(zhǔn)備工作
在修復(fù)前,需要對輪盤進行全面的檢查和測量,了解其材料、結(jié)構(gòu)、使用要求等信息。同時,需要準(zhǔn)備好修復(fù)所需的設(shè)備和材料,如磨床、銑床、車床、砂輪、修復(fù)劑等。
二、表面處理
表面處理是輪盤修復(fù)的重要步驟之一,包括除油、除銹、粗化等操作。在表面處理時,需要使用的清洗劑和粗化劑,將輪盤表面的油污、銹跡、氧化皮等雜質(zhì)去除,同時使表面粗化,提高修復(fù)層的附著力。
三、激光淬火修復(fù)
激光淬火修復(fù)是一種的加工技術(shù),可以顯著提高輪盤的硬度和耐磨性,從而延長其使用壽命。
1、激光淬火輪盤加工的基本原理
激光淬火加工是一種利用高能激光束照射輪盤表面,使其快速吸收熱量并迅速冷卻的加工方法。在激光束的照射下,輪盤表面材料迅速加熱并達(dá)到熔點,然后快速冷卻,從而實現(xiàn)淬火效果。這種加工方法可以實現(xiàn)局部淬火,使輪盤的硬度和耐磨性得到顯著提高。
2、激光淬火輪盤加工的優(yōu)點
(1) 、提高輪盤的硬度和耐磨性:激光淬火輪盤加工可以實現(xiàn)局部淬火,使輪盤的硬度和耐磨性得到顯著提高,從而延長其使用壽命。
(2) 、降低成本:相比傳統(tǒng)的淬火方法,激光淬火輪盤加工不需要使用冷卻介質(zhì),因此可以降低成本。
(3) 、減少變形:傳統(tǒng)的淬火方法可能會導(dǎo)致輪盤變形,而激光淬火輪盤加工可以控制熱量的輸入和分布,從而減少變形。
(4) 、快速加工:激光淬火輪盤加工具有快速、的優(yōu)點,可以在短時間內(nèi)完成輪盤的加工。
(5)、 環(huán)保:激光淬火輪盤加工不需要使用任何化學(xué)物質(zhì)或冷卻介質(zhì),因此不會對環(huán)境造成污染。
激光淬火修復(fù)是輪盤修復(fù)的核心步驟,需要根據(jù)輪盤的實際情況選擇合適的修復(fù)方法和材料。激光淬火在修復(fù)施工過程中,需要控制好溫度、濕度、壓力等參數(shù),確保修復(fù)質(zhì)量和精度。
四、后處理
后處理是輪盤修復(fù)的后一步,包括修整、拋光、檢驗等操作。在后處理過程中,需要使用的修整工具和拋光劑,將修復(fù)部位修整光滑,同時對修復(fù)部位進行檢測和驗證,確保其符合使用要求。
輪盤修復(fù)是一項技術(shù)性很強的工作,需要的技術(shù)人員和設(shè)備支持。在修復(fù)過程中,需要注意安全和環(huán)保問題,避免出現(xiàn)意外事故和污染環(huán)境的情況。同時,對于不同的輪盤和修復(fù)要求,需要選擇合適的修復(fù)方法和材料,確保修復(fù)質(zhì)量和效果。
激光淬火齒輪和齒圈,熱注入量小,齒輪或齒圈熱變形小,不降低齒輪精度,不破壞齒面表面粗糙度,激光熔覆技術(shù)可以直接修復(fù)斷牙。
激光淬火修復(fù)技術(shù)工藝步驟
(1)工藝流程:將大齒輪夾緊在激光加工機床上,清除齒輪齒面的油污和銹斑;在需要激光加工的齒面和軸頸部位噴涂吸光涂料,然后用激光加工程序?qū)X面(齒頂、齒根等)進行淬火。).
(2)淬火工藝參數(shù):激光淬火后的齒面硬度范圍可控制在HRC35— 45之間;硬化層的深度為0.4-0.6毫米;激光功率為2.0-3.5 kw;淬火速度為10–50mm/s,根據(jù)齒輪齒面、齒根和齒頂對材料表面硬度的不同要求,采用數(shù)控系統(tǒng)分段分區(qū)改變工藝參數(shù),獲得相應(yīng)的激光硬化層。激光淬火后,不回火,齒面表面粗糙度基本不變。
(3)激光熔覆的工藝指標(biāo):單層激光熔覆厚度可根據(jù)需要在0.2-2.5毫米之間調(diào)整。激光熔覆層的硬度可根據(jù)工件的要求在HRC 25-60之間調(diào)節(jié)。對于大型鋼齒輪,可以不預(yù)熱直接包覆。熔覆層均勻連續(xù),無裂紋、氣孔等冶金缺陷。
產(chǎn)品簡介:
采用激光器,工業(yè)機器人及控制系統(tǒng),組成多軸聯(lián)動的柔性激光加工系統(tǒng)。根據(jù)零件的形狀及工藝需求,定制機型。可對模具等復(fù)雜異形零件進行激光淬火,修復(fù)加工。
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