激光淬火技術(shù)在機(jī)床零件上的應(yīng)用

大家都了解，激光淬火技術(shù)可對(duì)各種各樣滑軌、大中型傳動(dòng)齒輪、電動(dòng)機(jī)軸、氣缸內(nèi)腔、磨具、減震器、磨擦輪、熱軋帶鋼、滾軸零件開展表面加強(qiáng)?？捎迷牧蠟橹?、中碳鋼，生鐵。殊不知伴隨著激光淬火技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，其技術(shù)性也慢慢完善，剛開始運(yùn)用于數(shù)控車床零件。今日為大伙兒詳細(xì)介紹激光淬火技術(shù)在數(shù)控車床零件上的運(yùn)用，關(guān)鍵從下列幾層面：

1.數(shù)控車床高速電主軸激光淬火技術(shù)運(yùn)用

(1)主軸軸承及任意附加4個(gè)試件，試件直徑80mm，壁厚20毫米，兩邊磨去。在選用CO2激光器開展激光硬底化前，各自在主軸軸承和試件表面上涂敷一層非常建筑涂料，以提升對(duì)激光的消化吸收。

(2)用5kW的CO2散流式激光器對(duì)主軸軸承及試件開展激光淬火，其功率P=1800~2000W，掃描儀速率v=5毫米/s，數(shù)控車床轉(zhuǎn)速比n=30r/min，掃描儀總寬2~3.5毫米。并選用微型機(jī)操縱淬火數(shù)控車床(操作臺(tái))，配置靈便通用性的夾具工裝，固定不動(dòng)淬火產(chǎn)品工件作平行面挪動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或生成健身運(yùn)動(dòng)。

(3)激光淬火化后的主軸軸承及試件檢測(cè)淬硬層深層0.5~1.3mm;表面淬火強(qiáng)度60~66HRC;機(jī)構(gòu)為最表層特細(xì)奧氏體+小量殘余馬氏體，銜接層奧氏體+鐵素體+滲碳體，里層為初始機(jī)構(gòu)，即淬火索氏體。

2.數(shù)控車床鑲鋼滑軌的激光淬火技術(shù)運(yùn)用

(1)準(zhǔn)備熱處理工藝

滑軌經(jīng)煅造后，開展基本的淬火及熱處理，以優(yōu)化晶體，改進(jìn)組織架構(gòu)，減少熱應(yīng)力，并為事后激光淬火搞好機(jī)構(gòu)提前準(zhǔn)備。

(2)激光淬火機(jī)器設(shè)備及加工工藝主要參數(shù)

選用國(guó)內(nèi)31.5kW二氧化碳激光器及激光生產(chǎn)加工數(shù)控車床，激光功率P=900W，光點(diǎn)直徑為4mm，離焦量d=240Mm，掃描儀速率v=十米/s。

經(jīng)上述處理工藝后的滑軌，淬火區(qū)淬硬層深層為0.58mm，硬底化網(wǎng)絡(luò)帶寬為4.47mm，硬底化層機(jī)構(gòu)為細(xì)纖維狀?yuàn)W氏體+一部分殘余馬氏體，表面強(qiáng)度為724~797HV0.1，等同于61~64HRC。

(3)損壞實(shí)驗(yàn)

損壞實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)激光掃描儀淬火紋路為45°斜杠，硬底化總面積為40%時(shí)，滑軌耐磨性能高。

3.數(shù)控車床離合聯(lián)接、花鍵軸套、磁軛和齒環(huán)的激光淬火技術(shù)運(yùn)用

數(shù)控車床離合聯(lián)接、花鍵軸套、磁軛和齒環(huán)等經(jīng)激光淬火后，其品質(zhì)顯著好于一般鹽浴或磁感應(yīng)淬火，解決了聯(lián)接爪部掘進(jìn)工作面強(qiáng)度低、車床卡盤里側(cè)畸變大，花鍵軸套鍵側(cè)邊強(qiáng)度低、內(nèi)螺紋畸變偏差、小圓孔處裂開，磁軛和齒環(huán)滲氮淬火畸變大、產(chǎn)生斷齒、二者齒合欠佳、傳送扭矩不夠及產(chǎn)生跑偏等缺點(diǎn)。

(1)生產(chǎn)流程

所有機(jī)械加工制造后，在數(shù)控機(jī)床激光熱處理工藝機(jī)里全自動(dòng)開展六個(gè)爪的12個(gè)側(cè)邊激光掃描儀淬火。

(2)激光淬火加工工藝

激光功率P=1000W，透鏡焦距f=350mm，離焦量d=59mm，掃描儀速率v=100mm/min，生產(chǎn)節(jié)拍t=45s/件。

(3)檢測(cè)結(jié)果

強(qiáng)度為57~60HRC，淬硬層深層0.3~0.6毫米，直徑畸變≤±0.03mm，爪側(cè)邊100%淬硬。

4.傳動(dòng)齒輪的激光淬火技術(shù)運(yùn)用

在我國(guó)從二十世紀(jì)八十年代就剛開始傳動(dòng)齒輪激光淬火的科學(xué)研究，另外研發(fā)出了多種多樣激光淬火機(jī)器設(shè)備，根據(jù)很多年的發(fā)展趨勢(shì)和實(shí)踐，擺脫了傳統(tǒng)式熱處理工藝的一些缺陷，做到傳動(dòng)齒輪成本費(fèi)與表面性能卓越、微畸變的最 好組成，已經(jīng)變成一項(xiàng)好用并極有發(fā)展前途的新式表面加強(qiáng)技術(shù)性。

(1)傳動(dòng)齒輪激光機(jī)器設(shè)備

散流CO2激光器1臺(tái)，專用型配套設(shè)施制冷機(jī)組1套，數(shù)控機(jī)床加工設(shè)備床1臺(tái)，激光光路系統(tǒng)軟件1套。

(2)傳動(dòng)齒輪的激光淬火技術(shù)運(yùn)用案例。

案例傳動(dòng)齒輪，原材料為30CrMnTi鋼，軸頸激光淬火后規(guī)定：軸頸畸變小，表面光滑，不需磨齒。