激光淬火預處理的目的:
1、獲得金屬基體表面均勻、致密、無缺陷及低雜質的表層組織;
2、獲得高致密性表面結構和良好的耐磨性能;
3、獲得均勻一致的表面力學性能,提高工件表面光潔度、降低疲勞強度和延長使用壽命;
4、使工件在高溫下保持良好的熱穩(wěn)定性。
激光淬火優(yōu)勢:
1.激光淬火設備容易操作,在金屬表面進行加熱和冷卻,具有速度快、熱影響小、變形小等特點,適用于表面熱處理;
2.激光淬火可以替代傳統(tǒng)淬火工藝,適用于多個工件的淬火;
3.可以控制表面和深度溫度場的分布,對不同材料的淬火深度可以實現(xiàn)可調節(jié);
4.對工件進行局部淬火時,激光束不會直接加熱到工件的表面,而是通過焦點區(qū)域作用于工件的表層。這種方法能工件表面和內部的均勻淬火,防止產生馬氏體、珠光體等組織;
5.激光淬火可提高材料的耐磨性、抗疲勞強度和抗蝕能力;
6.激光淬火可以使材料的力學性能達到佳狀態(tài),如彈性模量和抗拉強度。
與普通熱處理相比,激光淬火技術具有以下特點。
1、加熱速度極快,工件熱變形極小。由于激光功率密度高,加熱速率可達1010℃/s,熱影響區(qū)小,工件熱變形小。
2、冷卻速度非??臁T诠ぜ凶銐蛸|量的前提下,冷卻速率可達1023℃/s;不需要冷卻介質,通過從表面向內部的熱傳導進行自冷淬火。
3、工件經(jīng)激光淬火后,表面獲得細小的馬氏體組織,具有較高的表面硬度(比普通淬火硬度值高15%~20%)和較高的疲勞強度(表面有殘余壓應力以上) 4000MPa)。
4、由于激光束的掃描(加熱)面積很小,可以加工形狀復雜的工件(如小凹槽、盲孔、小孔、薄壁件等)或局部加工加工非常,還可以根據(jù)需要對同一零件的不同部位進行不同的處理。
5、不需要加熱介質,不會排放氣體污染環(huán)境,有利于保護環(huán)境。
6、節(jié)能,且工件表面潔凈,處理后無需打磨,可作為工件精加工的后一道工序。
激光表面淬火的大缺點是激光發(fā)生器價格昂貴。
由于激光表面淬火的上述優(yōu)點,雖然研制時間短,但進展快,已成功應用于一些機械產品的生產,如變速箱齒輪、發(fā)動機缸套、軸承套圈和導軌等。鐵軌等等。
應用激光淬火優(yōu)化模具加工工藝與傳統(tǒng)火焰淬火相比,激光淬火可以優(yōu)化模具加工工藝,從而有效縮短制造周期,降低制造成本。以下是火焰淬火和激光淬火的工藝流程對比。
火焰淬火模具加工工藝流程:表面粗加工→半精加工→火焰淬火→加工消除變形→鉗工裝配→表面精加工→調試→研究→發(fā)貨。
激光淬火模具加工工藝流程:表面粗加工→半精加工→鉗工裝配→表面精加工→激光淬火→調試、研配。
采用激光淬火模具,淬火前進行表面精加工,不僅避免了變形過程,提高了精加工效率,而且采用激光淬火方式的模具加工效率比采用火焰淬火方式提升了 30%以上。
激光淬火的特點以及幾種不同的表述方式:
1、加工:通過快速加熱(105~106oC/s)和快速自冷(105 oC/s)的方式,可以提高掃描速度和生產率,從而取代傳統(tǒng)的淬火方式。
2、 淬火質量均勻可控:激光相變硬化相比常規(guī)相變硬化具有更高的硬度,可獲得極細的硬化層組織。采用大功率的激光器,可以實現(xiàn)硬化層深達2mm。淬火質量可以控制,并且激光相變硬化比常規(guī)相變硬化更具有優(yōu)勢,硬化層可以更細,同時采用大功率激光器可以提高硬化層的深度至2mm。
3、加工變形?。河捎诩す饧訜崴俣瓤?,所以熱影響區(qū)相對較小。這導致相變硬化應力和變形相對較小。
4、淬火區(qū)域可選: 可以用于淬火的區(qū)域有多種選擇,能夠對形狀較為復雜的零件,以及無法使用其他常規(guī)方法進行處理的零件進行硬化處理,例如帶有凹槽的零件等。
5、自動化程度高:工藝過程可以通過計算機控制實現(xiàn)自動化,從而實現(xiàn)高自動化程度。這種高自動化程度使得產品生產過程可以納入自動化流水線中,從而提高生產效率。
6、綠色環(huán)保: 激光相變硬化熱量傳導自冷,無需使用水、油等冷卻介質,也無需添加功能合金材料,實現(xiàn)了環(huán)保和節(jié)能。
輪盤是一種的機械設備,廣泛應用于汽車、航空航天、石油化工等領域。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,輪盤修復成為了一個重要的技術問題。
輪盤修復的主要目的是恢復其形狀和尺寸精度,同時提高其表面硬度和耐磨性。修復過程中需要考慮到輪盤的材料、結構、使用要求等因素,選擇合適的修復方法和材料。
一般來說,輪盤修復可以分為以下幾個步驟:
一、準備工作
在修復前,需要對輪盤進行全面的檢查和測量,了解其材料、結構、使用要求等信息。同時,需要準備好修復所需的設備和材料,如磨床、銑床、車床、砂輪、修復劑等。
二、表面處理
表面處理是輪盤修復的重要步驟之一,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、氧化皮等雜質去除,同時使表面粗化,提高修復層的附著力。
三、激光淬火修復
激光淬火修復是一種的加工技術,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,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物質或冷卻介質,因此不會對環(huán)境造成污染。
激光淬火修復是輪盤修復的核心步驟,需要根據(jù)輪盤的實際情況選擇合適的修復方法和材料。激光淬火在修復施工過程中,需要控制好溫度、濕度、壓力等參數(shù),確保修復質量和精度。
四、后處理
后處理是輪盤修復的后一步,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,將修復部位修整光滑,同時對修復部位進行檢測和驗證,確保其符合使用要求。
輪盤修復是一項技術性很強的工作,需要的技術人員和設備支持。在修復過程中,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要求,需要選擇合適的修復方法和材料,確保修復質量和效果。
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