Technológia spevnenia povrchu lasera formy výstroja sa týka technológie použitia laserového lúča s vysokou hustotou energie a poťahovacieho alebo obkladového materiálu na úpravu povrchu zariadenia alebo formy, zmeny štruktúry alebo zloženia povrchu a uskutočnenie zosilnenia alebo vylepšenia opravy povrchovej transformácie. v prostredí numerickej kontroly.
Veda o kovových materiáloch o posilňovaní transformácie laserovej fázy
Tzv. Zosilnenie laserovej transformácie spočíva v použití laserového lúča na skenovanie obrobku tak, aby povrch obrobku rýchlo stúpal nad kritický bod AC 3. Keď sa zahrievacia vrstva pohybuje mimo miesta, v dôsledku tepelného vedenia matrice obrobku, teplota medzi Shun vstupuje do oblasti martenzitu alebo bainitu a dochádza k transformácii martenzitu alebo transformácii bainitu, čím sa dokončí proces posilnenia transformácie.
Proces zosilnenia fázovej transformácie má výhody dobrej kvality povrchu. Podľa rôznych materiálov, tepelnej kapacity obrobku a parametrov spracovania laserom je možné regulovať tvrdosť a hĺbku spevňovacej vrstvy. V tradičnom procese tepelného spracovania sa technické faktory, ktoré ovplyvňujú zosilňovací účinok, výrazne zmenili v úlohe posilnenia transformácie laserovej fázy.
1.Posilnenie disperzie a skreslenie
Keď je laserové ožarovanie zastavené, dochádza na kovovom povrchu k martenzitickej premene. Zrná austenitu vytvorené v tomto procesnom prostredí, bez ohľadu na to, či sú v povrchovej vrstve alebo vo vnútornej vrstve, nemajú šancu rásť. Dispergované zrná austenitu tvoria dispergovanú martenzitovú alebo bainitovú fázu, ktorá spôsobuje, že štruktúra má účinok spevnenia mriežky a spevnenia disperzie. Okrem toho martenzitická mriežka vytvorená za podmienky rýchleho ochladzovania má vyššiu hustotu defektov ako konvenčné rýchle ochladzovanie. Zároveň má zadržaný austenit tiež veľmi vysokú dislokačnú hustotu, čo spôsobuje, že kovové materiály majú účinok zosilňujúci skreslenie a výrazne zvyšuje pevnosť.
2.Neoxidačné dekarbonizačné kalenie
Pri tradičnom tepelnom spracovaní, ak v procese zahrievania nie sú žiadne ochranné opatrenia, dôjde k oxidácii a oduhličeniu, ktoré zníži tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, výkonnosť pri údržbe a životnosť obrobku.
Absorpčný povlak používaný na zosilnenie transformácie laserovou fázou má tú vlastnosť, že chráni povrch obrobku pred oxidáciou.
3.Proti únavový mechanizmus laserového zosilnenia
Jedným z dôvodov, ktoré ovplyvňujú únavovú odolnosť kovových materiálov, je čas začiatku únavových trhlín. Opotrebenie a únava sa navzájom podporujú v procese materiálneho poškodenia. Značka opotrebenia môže byť začiatočným bodom únavovej trhliny a urýchľuje vznik únavovej trhliny. Keď sa na povrchu materiálu objaví únavová prasklina, povrchová drsnosť sa vážne zhorší a opotrebenie sa tiež zintenzívni.
Vrstva spevnená laserom má silnú odolnosť proti plastickej deformácii a adhézii.
4.Pracovná vrstva s rovnakou silou
Smer chladenia konvenčného tepelného spracovania je z povrchu do vnútra, rýchlosť ochladzovania povrchu je najrýchlejšia a rýchlosť ochladzovania postupne klesá z povrchu do vnútra, takže gradientové rozdelenie hodnoty tvrdosti klesá z povrchu dovnútra sa získa.
Aj keď je smer zahrievania zosilnenia transformácie laserom rovnaký, povrchová teplota je vyššia a čas hojenia je relatívne dlhší, až do 0,2-0. 25 s, zatiaľ čo vnútorná vrstva austenitizácia je dokončená medzi Shun a Shun , čo spôsobuje, že austenit povrchu má vyššiu koncentráciu uhlíka a silnejší účinok spevnenia tuhého roztoku. Smer chladenia laserového ochladzovania je opačný ako v prípade konvenčného tepelného spracovania, ktoré je zvnútra smerom von. Aj keď teplota vnútornej vrstvy je nízka, rýchlosť ochladzovania je najrýchlejšia. Aj keď je teplota vonkajšej vrstvy vysoká, má výhodu zosilnenia roztoku, ale rýchlosť ochladzovania je najpomalšia. Hoci koncentrácia uhlíka vo vnútornej vrstve je mierne nízka, zosilnenie deformácie a disperzie sú silnejšie. Týmto spôsobom je rozdelenie hodnoty tvrdosti vo vytvrdenej vrstve takmer nezmenené.
Silná pracovná vrstva laserom spevnených častí môže zabrániť javu, že akonáhle sa povrch konvenčných tepelne ošetrených častí opotrebuje, miera opotrebenia sa zvýši.
Technológia posilnenia transformácie laserovej fázy pre výstroj
1. Významné problémy
Laserové zariadenie by malo byť vyrobené zo stredne uhlíkovej ocele namiesto z nízkouhlíkovej ocele.
Ak sa použije nízko uhlíková oceľ, nebude existovať žiadna záruka pevnosti pre prevodovú základňu a pevnosť v ohybe pri ohybe bude znížená.
2. Pôvodný stav
Najlepším pôvodným stavom laserového zariadenia je kalenie a temperovanie. Špecifickú operáciu možno kombinovať s tepelným spracovaním na odľahčenie stresu po kovaní polotovaru ozubeného kolesa. Je to lacný spôsob, ako dosiahnuť požadovaný stav kalenia a popúšťania laserového zariadenia normalizáciou výkovku a temperovania pri vysokej teplote.
3. Režim skenovania
Režim skenovania laserového zariadenia zahrňuje hlavne obvodové kontinuálne skenovanie a skenovanie axiálnym delením.
4. Technológia predúpravy laserového zosilnenia výstroja
Správne činidlo na predbežnú úpravu je jedným z kľúčov na zaistenie laserového spevnenia ozubených kolies a vždy to bol ťažký problém pri laserovom spracovaní. Rozumné činidlo na predbežnú úpravu a proces úpravy môžu zabrániť kaleniu prasklín na povrchu ozubeného kolesa, znížiť citlivosť horenia povrchu, zabezpečiť presnosť povrchu zubov po laserovom ošetrení a zvýšiť hrúbku vytvrdenej vrstvy.
5. Žiadne prekrývajúce sa technológie a rozdiely v rozostrení
Z dôvodu požiadaviek na pracovné podmienky ozubeného kolesa sa vyžaduje, aby povrchová tvrdiaca vrstva ozubeného kolesa bola primerane rozložená spolu s profilom zubov a tvar ozubeného kolesa je špeciálny. Okrem toho kruhový povrch rozstupu ozubených kolies nemôže byť prekrývaný kaliacim pásom, takže je potrebný špeciálny širokopásmový zaostrovací systém.
Navyše, pretože laserový lúč nemôže zabezpečiť rovnaké množstvo rozostrenia v rôznych častiach povrchu zuba, kľúčom na zabezpečenie primeraného rozdelenia tvrdosti povrchu zuba je zvoliť ohnisko.
6. Výkon laserového zariadenia
Výkon laserového výstroja má hlavne tri aspekty: únavový výkon; ak nie je zlomený zub v laserovom zariadení a kalené a temperované zariadenie, preukáže sa, že má vysokú odolnosť proti ohybu; odolnosť proti opotrebeniu; výkon služby.