大家都知道，激光淬火可對(duì)導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪件進(jìn)行表面強(qiáng)化。適用材料為中、高碳鋼，鑄鐵。然而隨著激光淬火的發(fā)展，其也逐漸成熟，開(kāi)始應(yīng)用于機(jī)床件。今天為大家介紹激光淬火在機(jī)床件上的應(yīng)用，主要從以下幾方面：
1.數(shù)控機(jī)床電主軸激光淬火應(yīng)用
(1)主軸及隨機(jī)附帶4個(gè)試樣，試樣直徑8mm，壁厚2mm，兩端磨平。在采用CO2激光器進(jìn)行激光硬化前，分別在主軸和試樣表面上涂覆一層涂料，以增加對(duì)激光的吸收。
(2)用5kW的CO2橫流式激光器對(duì)主軸及試樣進(jìn)行激光淬火，其輸出功率P=18~，掃描速度v=5mm/s，機(jī)床轉(zhuǎn)速n=3r/min，掃描寬度2~3.5mm。并采用微機(jī)控制淬火機(jī)床(工作臺(tái))，配備靈活通用的工裝夾具，固定淬火工件作平行移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或合成運(yùn)動(dòng)。
(3)激光淬火化后的主軸及試樣檢驗(yàn) 淬硬層深度.5~1.2mm;表面淬火硬度6~66HRC;組織為外層細(xì)馬氏體+少量殘留奧氏體，過(guò)渡層馬氏體+鐵素體+滲碳體，內(nèi)層為原始組織，即回火索氏體。
2.數(shù)控機(jī)床鑲鋼導(dǎo)軌的激光淬火應(yīng)用
(1)預(yù)備熱處理
導(dǎo)軌經(jīng)鍛造后，進(jìn)行常規(guī)的正火及調(diào)質(zhì)處理，以細(xì)化晶粒，改善組織結(jié)構(gòu)，降低內(nèi)應(yīng)力，并為后續(xù)激光淬火做好組織準(zhǔn)備。
(2)激光淬火設(shè)備及工藝參數(shù)
采用國(guó)產(chǎn)31.5kW二氧化碳激光器及激光加工機(jī)床，激光輸出功率P=9W，光斑直徑為4mm，離焦量d=24mm，掃描速度v=1m/s。
經(jīng)上述工藝處理后的導(dǎo)軌，淬火區(qū)淬硬層深度為.58mm，硬化帶寬為4.47mm，硬化層組織為細(xì)針狀馬氏體+部分殘留奧氏體，表面硬度為724~797HV.1，相當(dāng)于61~64HRC。
(3)磨損試驗(yàn)
磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)激光掃描淬火花紋為45°斜線(xiàn)(與導(dǎo)軌棱邊成45°斜線(xiàn)，見(jiàn)圖5)，(棱形)硬化面積為時(shí)，導(dǎo)軌性高。
3.機(jī)床離合器聯(lián)結(jié)、花鍵套、磁軛和齒環(huán)的激光淬火應(yīng)用
機(jī)床離合器聯(lián)結(jié)、花鍵套、磁軛和齒環(huán)等經(jīng)激光淬火后，其質(zhì)量明顯普通鹽浴或感應(yīng)淬火，解決了聯(lián)結(jié)爪部工作面硬度低、卡爪內(nèi)側(cè)畸變大，花鍵套鍵側(cè)面硬度低、內(nèi)孔畸變差、小孔處開(kāi)裂，磁軛和齒環(huán)滲碳淬火畸變大、發(fā)生斷齒、兩者嚙合不良、傳遞力矩不足及發(fā)生打滑等缺陷。
實(shí)例1 電磁離合器聯(lián)結(jié)(見(jiàn)圖7)，材料為45鋼，要求：硬度≥55HRC，淬硬層深度≥.3mm，爪部直徑畸變≤.1mm，硬化面積≥。
(1)工藝流程
機(jī)械加工后，在數(shù)控激光熱處理機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行六個(gè)爪的12個(gè)側(cè)面激光掃描淬火。
(2)激光淬火工藝
激光輸出功率P=1W，透鏡焦距f=35mm，離焦量d=59mm，掃描速度v=1mm/min，生產(chǎn)節(jié)拍t=45s/件。
(3)檢驗(yàn)結(jié)果
硬度為57~6HRC，淬硬層深度.3~.6mm，直徑畸變≤±.3mm，爪側(cè)面淬硬。
4.齒輪的激光淬火應(yīng)用
我國(guó)從2世紀(jì)8年代齒輪激光淬火的研究，同時(shí)研制出了多種激光淬火設(shè)備，通過(guò)多年的發(fā)展和成功實(shí)踐，克服了傳統(tǒng)熱處理的一些缺點(diǎn)，齒輪成本與表面、微畸變的佳組合，現(xiàn)已成為一項(xiàng)實(shí)用并有發(fā)展前景的新型表面強(qiáng)化。
(1)齒輪激光設(shè)備
橫流CO2激光器1臺(tái)，配套冷水機(jī)組1套，數(shù)控加工機(jī)床1臺(tái)，光路系統(tǒng)1套。圖1為齒輪激光淬火。
(2)齒輪的激光淬火應(yīng)用實(shí)例。
實(shí)例 齒輪，材料為3CrMnTi鋼，齒面激光淬火后要求：齒面畸變小，表面光潔，不需磨齒。
以上就是激光淬火在機(jī)床件上的應(yīng)用，看起來(lái)復(fù)雜，其實(shí)只要認(rèn)真讀下來(lái)還是蠻好懂的。大家說(shuō)是不是呢。隨著激光淬火應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，相關(guān)的也愈發(fā)完善，相信將來(lái)還會(huì)使我們的生活進(jìn)一步。
