應(yīng)用案例
在風(fēng)電行業(yè),大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱中的齒輪長(zhǎng)期承受交變載荷,容易出現(xiàn)齒面磨損和疲勞點(diǎn)蝕等問(wèn)題。某風(fēng)電設(shè)備制造企業(yè)采用激光淬火修復(fù)加工技術(shù),對(duì)磨損的齒輪進(jìn)行修復(fù)。通過(guò)控制激光參數(shù),在齒輪齒面熔覆一層合金材料,修復(fù)后的齒輪齒面硬度提高了 30% - 40%,耐磨性顯著增強(qiáng),成功使齒輪的使用壽命延長(zhǎng)了 2 - 3 倍,降低了設(shè)備的維修成本和停機(jī)時(shí)間,提高了風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)行可靠性。
在礦山機(jī)械領(lǐng)域,某大型礦用挖掘機(jī)的行走齒輪由于長(zhǎng)期在惡劣工況下運(yùn)行,齒根部位出現(xiàn)裂紋。采用激光淬火修復(fù)技術(shù),先對(duì)裂紋部位進(jìn)行開(kāi)槽處理,然后填充的高強(qiáng)度合金粉末進(jìn)行激光熔覆修復(fù)。修復(fù)過(guò)程中,通過(guò)優(yōu)化激光掃描路徑和參數(shù),使修復(fù)層與基體實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合,有效消除了裂紋隱患。修復(fù)后的齒輪經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的性能檢測(cè)和實(shí)際工況運(yùn)行驗(yàn)證,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)了新齒輪的標(biāo)準(zhǔn),為礦山企業(yè)節(jié)省了大量的設(shè)備更換成本。
齒圈作為機(jī)械傳動(dòng)中的關(guān)鍵部件,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、工程機(jī)械、機(jī)床等領(lǐng)域。其齒面在長(zhǎng)期的嚙合傳動(dòng)過(guò)程中,容易因磨損、疲勞、沖擊等因素出現(xiàn)損壞,如齒面磨損過(guò)量、點(diǎn)蝕、剝落等,這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)精度下降、噪音增大,甚至引發(fā)設(shè)備故障,影響生產(chǎn)效率和安全。而激光淬火修復(fù)加工技術(shù),為齒圈齒面的修復(fù)提供了一種、的解決方案。
激光淬火修復(fù)加工是利用高能量密度的激光束照射齒圈齒面,使齒面表層迅速吸收能量并升溫至奧氏體化溫度,隨后依靠齒面自身的熱傳導(dǎo)快速冷卻,實(shí)現(xiàn)馬氏體轉(zhuǎn)變,從而提高齒面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度的工藝方法。與傳統(tǒng)的淬火修復(fù)技術(shù)相比,它具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)。
齒圈齒面激光淬火修復(fù)加工的大致流程如下:對(duì)損壞的齒圈進(jìn)行全面的檢測(cè)和評(píng)估,確定齒面損壞的程度和范圍,以便制定合適的修復(fù)方案。然后對(duì)齒圈齒面進(jìn)行預(yù)處理,包括去除表面的油污、銹跡、氧化皮以及磨損產(chǎn)生的疲勞層等,通常采用機(jī)械打磨、噴砂等方法,確保齒面清潔、平整,為后續(xù)的激光淬火處理創(chuàng)造良好的條件。
接下來(lái)是激光淬火處理,根據(jù)齒圈的材料、齒形以及修復(fù)要求,設(shè)定合適的激光工藝參數(shù),如激光功率、掃描速度、光斑尺寸等。將預(yù)處理后的齒圈固定在的夾具上,通過(guò)激光加工設(shè)備使激光束按照預(yù)定的軌跡掃描齒面,完成淬火過(guò)程。淬火完成后,對(duì)齒圈進(jìn)行后續(xù)處理,一般包括低溫回火,以消除淬火應(yīng)力,提高齒面的韌性和穩(wěn)定性。后,對(duì)修復(fù)后的齒圈進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),如硬度檢測(cè)、金相組織分析、尺寸精度測(cè)量等,確保修復(fù)后的齒圈滿足使用要求。