为了获得较深的焊缝深度,同时防止焊缝被氧化,激光焊接时需采用保护气将焊缝上部的等离子云吹散开,并隔离大气中过量氧气的影响,使激光束正常入射至焊接熔地,焊接过程得以连续、均匀地进行;同时,保护气也具有保护聚焦镜不被沸腾的气、液物反喷污染等作用。
激光焊接一般采用基模或低阶激光束,齿轮焊接的主要工艺参数是激光功率、焊接速度和离焦量。对一定的光斑直径,离焦量一定时,焊接熔深随光束功率提高而增加,随焊接速度的增加而降低;离含量对焊接熔深、熔宽和焊缝形状影响很大,甚至可以决定激光焊接的形式。实际应用中,通过调整设备,使各参数合理匹配,注意焊接过程中的监控,可达到稳定的生产的目的。
确定齿轮激光焊接焊缝实际所承受的扭矩主要通过静扭试验,并与理论分析相结合,确定激光焊接的不同变速器齿轮应传递的扭矩。其中,齿轮的激光焊缝熔深对其传递扭矩的景点较大。微观缺陷有微观气孔、微裂纹、虚焊和焊缝浅等。生产中,需用探伤设备进行检测,并与焊件焊缝的解剖抽检相结合,以使焊接质量不受影响。
电容放电焊接属于电阻焊接加工工艺。电容放电焊接通过很快的电流增加,相当短的焊接时间,及很高的焊接电流来实现。因此,电容放电焊接具有很多优点。对于日益增长的能源价格,电容放电焊接的经济性和性显得尤为重要。
齿轮轮齿折断的修复,常用的方法是裁齿修复和局部更换法。裁齿修复是先将断齿根部锉平,根据齿根厚度及齿宽情况,在其上裁上一排与齿轮材质相似的螺钉(钻孔、攻丝、拧螺钉),然后再按齿形板加工出齿型。局部更换法是先将待修复齿轮的折断齿除掉,并用一定方法(刨、铣或钳工)开出梯形或燕尾槽,然后以一定的紧度把与此槽形相同、与齿轮材料相近的齿胚压入并焊接固定,而后按样板加工整形,必要时再对加工后的齿面进行硬化处理。
采用激光焊接技术,可使汽车变速器齿轮的体积缩小,简化产品结构及制造工艺,提高生产效率。简述了齿轮激光焊接的原理、特点、设备构成及焊接工艺与质量等。目前,该技术的应用主要取决于激光器的性价比。通过对焊缝的表面与微观状态、焊缝强度、齿轮扭矩等进行测试可控制焊接质量。