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。
目前,齿轮激光焊接一般在热前进行,按与齿轮焊接前相同的材料及热处理状态制备拉伸试样,采用正常激光焊接工艺 焊接后,进行拉伸试验,断裂都发生在母材部位,即激光焊缝的抗拉强度母材。
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。
大型齿轮在线修复具有简便快捷的特点,但克服现场安全环境、复合连接、仰面切割、磁偏吹利用、盲区焊接等困难。并对可焊性较差的金属,工艺制定没有坚持焊接材料“同材质、等强度”:而是通过“异质变质处理,调整焊缝组织,改进焊接工艺,提高焊接质量”。
目前乘用车的变速箱,尤其是自动变速箱,其耐久及换挡性能要求越来越高。而齿轮组件是自动变速箱的核心零部件,起传递动力、输出扭矩的作用。另外,每次换挡过程中齿套会连接齿轮组件,实现换挡、挂挡的功能。
复合齿轮的连接主要有两种方式:花键连接与束焊连接。花键连接是通过内、外花键实现连接,其空刀槽较大,齿轮轴向尺寸大,生产效率低:束焊连接主要是电子束焊和激光焊,它以光滑圆柱体配合连接形式代替花键连接,使空刀槽减小,齿轮体积缩小,车辆减重,生产效率显著提高。其中,变速器齿轮激光焊接技术的发展较快,它也是激光加工的一项重要技术。
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