應用案例
在風電行業,大型風力發電機齒輪箱中的齒輪長期承受交變載荷,容易出現齒面磨損和疲勞點蝕等問題。某風電設備制造企業采用激光淬火修復加工技術,對磨損的齒輪進行修復。通過控制激光參數,在齒輪齒面熔覆一層合金材料,修復后的齒輪齒面硬度提高了 30% - 40%,耐磨性顯著增強,成功使齒輪的使用壽命延長了 2 - 3 倍,降低了設備的維修成本和停機時間,提高了風電設備的運行可靠性。
在礦山機械領域,某大型礦用挖掘機的行走齒輪由于長期在惡劣工況下運行,齒根部位出現裂紋。采用激光淬火修復技術,先對裂紋部位進行開槽處理,然后填充的高強度合金粉末進行激光熔覆修復。修復過程中,通過優化激光掃描路徑和參數,使修復層與基體實現了良好的冶金結合,有效消除了裂紋隱患。修復后的齒輪經過嚴格的性能檢測和實際工況運行驗證,各項指標均達到或超過了新齒輪的標準,為礦山企業節省了大量的設備更換成本。
齒圈作為機械傳動中的關鍵部件,廣泛應用于汽車、工程機械、機床等領域。其齒面在長期的嚙合傳動過程中,容易因磨損、疲勞、沖擊等因素出現損壞,如齒面磨損過量、點蝕、剝落等,這些問題會導致傳動精度下降、噪音增大,甚至引發設備故障,影響生產效率和安全。而激光淬火修復加工技術,為齒圈齒面的修復提供了一種、的解決方案。
激光淬火修復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快速冷卻,實現馬氏體轉變,從而提高齒面硬度、耐磨性和疲勞強度的工藝方法。與傳統的淬火修復技術相比,它具有諸多顯著優勢。
齒圈齒面激光淬火修復加工的大致流程如下:對損壞的齒圈進行全面的檢測和評估,確定齒面損壞的程度和范圍,以便制定合適的修復方案。然后對齒圈齒面進行預處理,包括去除表面的油污、銹跡、氧化皮以及磨損產生的疲勞層等,通常采用機械打磨、噴砂等方法,確保齒面清潔、平整,為后續的激光淬火處理創造良好的條件。
接下來是激光淬火處理,根據齒圈的材料、齒形以及修復要求,設定合適的激光工藝參數,如激光功率、掃描速度、光斑尺寸等。將預處理后的齒圈固定在的夾具上,通過激光加工設備使激光束按照預定的軌跡掃描齒面,完成淬火過程。淬火完成后,對齒圈進行后續處理,一般包括低溫回火,以消除淬火應力,提高齒面的韌性和穩定性。后,對修復后的齒圈進行質量檢測,如硬度檢測、金相組織分析、尺寸精度測量等,確保修復后的齒圈滿足使用要求。