激光淬火预处理的目的:
1、获得金属基体表面均匀、致密、无缺陷及低杂质的表层组织;
2、获得高致密性表面结构和良好的耐磨性能;
3、获得均匀一致的表面力学性能,提高工件表面光洁度、降低疲劳强度和延长使用寿命;
4、使工件在高温下保持良好的热稳定性。
镶件表面淬火:汽车模具上镶件的表面淬火主要是指修边模修边镶件的淬火和整形模整形镶件的淬火。
对于切边镶件或整形镶件,常规火焰淬火后镶件变形较大,淬火后需要进行二次加工消除变形。工件生产周期长,淬火硬度难以控制。特别是成型镶件,由于成型表面需要淬火,淬火面积大,极易发生回火,导致表面硬度不合格。经过研究和实践,我们发现激光淬火可以有效控制镶件的变形和硬度不合格。
激光淬火的特点以及几种不同的表述方式:
1、加工:通过快速加热(105~106ºC/s)和快速自冷(105 ºC/s)的方式,可以提高扫描速度和生产率,从而取代传统的淬火方式。
2、 淬火质量均匀可控:激光相变硬化相比常规相变硬化具有更高的硬度,可获得极细的硬化层组织。采用大功率的激光器,可以实现硬化层深达2mm。淬火质量可以控制,并且激光相变硬化比常规相变硬化更具有优势,硬化层可以更细,同时采用大功率激光器可以提高硬化层的深度至2mm。
3、加工变形小:由于激光加热速度快,所以热影响区相对较小。这导致相变硬化应力和变形相对较小。
4、淬火区域可选: 可以用于淬火的区域有多种选择,能够对形状较为复杂的零件,以及无法使用其他常规方法进行处理的零件进行硬化处理,例如带有凹槽的零件等。
5、自动化程度高:工艺过程可以通过计算机控制实现自动化,从而实现高自动化程度。这种高自动化程度使得产品生产过程可以纳入自动化流水线中,从而提高生产效率。
6、绿色环保: 激光相变硬化热量传导自冷,无需使用水、油等冷却介质,也无需添加功能合金材料,实现了环保和节能。
淬火油通常可以用于以下零部件及材质:
1、 模具:生产曲轴、连杆、转向节等传动部件需要使用模具,这些模具的尺寸较大,而且不容易淬透,如果冷速过快,工件容易裂开。因此,建议使用快速、超速淬火油。
2、 齿轮:这类产品通常需要经过渗碳热处理,以提高齿轮的耐磨性和抗疲劳性能。对于中小型齿轮,还需要考虑变形性和的要求,因此通常会使用淬火油作为冷却介质。
3、板簧:这类零件的厚度变化较大,容易产生裂纹,同时也不容易淬硬,因此需要采用快速淬火油。
4:标准件:这种产品,其尺寸和形状都按照特定的标准进行制造和生产,通常具有统一的规格和质量要求。
这种产品材质多样,且大多数小件零件采用多用连续炉生产,淬火油进行冷却。此外,轴承钢、高速钢和不锈钢等材料制造的小件产品,同样也采用多用炉生产,并使用多用炉淬火油作为冷却介质。
淬火油的一般使用温度为60~80摄氏度,并配有冷却和搅拌装置,以油品不易老化。在淬火油的使用过程中,严格遵守热处理工艺要求,以防止外来污染。同时,还需要监测油品的状态,并及时采取调整措施,这是淬火油良好使用的重要手段。
齿轮激光淬火优点:
1、特殊优点:齿轮经过激光淬火后,齿面硬,根软。
2、耐磨性高:经过激光淬火处理的齿轮硬度高,金相组织细密,比传统淬火工艺具有更好的耐磨性。激光淬火使组织产生压应力,提高齿轮的抗疲劳能力。
3、变形小:激光淬火齿轮齿形变形在0.01mm以内,无裂纹,并能保持原有的表面粗糙度。激光淬火后的齿轮可直接安装使用。
4、生产周期短:由于激光淬火变形小,一般不需要再次磨削齿轮,简化了生产工艺,提高了生产效率,降低了生产成本。
5、扩大齿轮材料选择范围:可采用钢种制造齿轮,并可通过激光淬火提高齿面硬度,使用要求。
淬火加工是将金属材料加热到一定温度,然后快速冷却,以提高材料硬度和耐磨性的热处理工艺。走轮激光淬火是利用激光束对走轮表面进行淬火,以提高其硬度和耐磨性,延长其使用寿命的一种新型热处理工艺。
传统的淬火加工方法通常采用油冷或水冷,但这些方法都存在冷却不均匀、淬火效果差等缺点。相比之下,激光淬火加工具有更高的淬火质量和效率。
走轮激光淬火加工的基本原理是利用高能激光束照射走轮表面,使其快速加热到淬火温度,然后快速冷却,实现淬火处理。
走轮激光淬火加工工艺具有以下优点:
1、淬火质量高:由于激光束能量密度高,可以快速加热和快速冷却,以获得均匀的淬火效果。
2、:行走轮激光淬火加工可以在短时间内完成淬火过程,提高生产效率。
3、适用范围广:该工艺适用于钢、铸铁、有色金属等多种金属材料的淬火处理。
4、环保:走轮激光淬火过程中不使用任何化学品,不会对环境造成污染。
走轮激光淬火加工工艺流程如下:
1、将走轮放置在激光淬火装置上,调整位置,使其表面与激光束对齐。
2、打开激光器,将激光束照射在走轮表面,使其快速加热到淬火温度。
3、开启冷却系统,使走轮表面快速冷却,实现淬火处理。
4、关闭激光和冷却系统,取出走轮,完成淬火过程。
走轮激光淬火加工的应用范围非常广泛,可应用于各种机械设备的走轮表面处理,如汽车、工程机械、农业机械等。此外,该工艺还可以应用适用于齿轮、轴类零件等精密零件的表面处理。
与传统淬火加工相比,行走轮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寿命和性能。同时,由于该工艺具有、适用范围广、环保等优点,可以大大降低生产成本,提高生产效率。因此,行走轮激光淬火加工是一种潜力的热处理新工艺。