上海富通激光

Ⅰ 汽車模具表面激光淬火技術特點有哪些

利用激光淬火技術對汽車模具表面進行處理，技術特點如下：
1.激光淬火硬度、深度均勻，程序回可控
2.形成馬氏體晶答粒細小，位錯密度高，明顯提高模具表面耐磨性及抗粘性
3.熱源輸入可實現精確控制，引起工件變形小
4.可實現局部淬火。

Ⅱ 專業問題：激光淬火齒輪輪齒

本文研究的內容為齒輪表面激光淬火和激光熔覆，重點對齒輪激光淬火硬化層性能與層深，以及齒輪激光熔覆工藝與裂紋控制等關鍵技術問題進行研究。
激光淬火硬化層深度是激光熱處理的一項綜合性能指標，也是衡量激光淬火質量的主要因素。為了便於對工藝參數進行優化和對層深預測，建立了45鋼磷化預處理表面激光淬火硬化層深的精確預測模型。考慮了預處理表面吸收系數隨工藝參數變化的實際情況，考慮了相變潛熱，以相變溫度為相變硬化臨界值，對流換熱邊界條件與實際接近，用變數函數載荷表模擬移動熱源；對比實驗與模擬數據，根據能量轉換系數與工藝參數P、v的變化規律，進行能量轉換系數的擬合，實現了硬化層深的精確預測。這些研究提供了一種結合先進計算機技術的精確預測相變硬化層深的研究思路，試驗驗證其具有較高的精確性。同時，根據縱向硬化層深的試驗研究，得到了進端層深小於中間層深，出端層深大於中間層深的分布規律。為了獲得縱向層深均勻分布的硬化層，宜採用變速掃描工藝；通過變速掃描的ANSYS模擬，得到的進出端表面最高溫升基本接近中間各點，經試驗驗證，硬化層均勻性得到改善。
首次進行了條件與實際工況相近的激光淬火齒輪的疲勞壽命試驗研究，其研究結果高於ISO6336及GB/T3480標准中常規處理齒輪的無限壽命基本疲勞循環次數；並對激光淬火齒輪具有較高疲勞壽命的機理進行了深入的分析。其機理在於齒輪激光淬火後獲得了與輪齒受載相匹配的硬化層分布；硬化層具有非常穩定的殘余壓應力，使齒輪嚙合過程中最大剪應力峰值顯著下降；殘余壓應力使齒根受拉一側危險截面處的應力明顯下降；硬化層內沿深度方向的硬度分布無明顯硬度梯度，這些特性提高了齒輪的耐磨性、抗彎曲折斷疲勞強度，對提高疲勞壽命的作用十分顯著。硬化層具有良好的綜合機械性能，因而不會發生剝落現象，具有很高的抗剝落性能。對於激光淬火搭接掃描齒輪，齒面搭接掃描回火帶的硬度值降低約HRc7左右，但不會形成影響疲勞強度的疲勞源，這為大模數齒輪採用搭接掃描提供了一個重要的可行性依據。
齒輪激光淬火有效硬化層深的取值到目前為止沒有統一的標准，這對該項技術的推廣應用十分不利。為此，根據齒輪淬火硬化層深的主要計算理論，進行了齒輪激光淬火與滲碳淬火有效硬化層深的對比研究，並根據國內外齒輪激光淬火的試驗與應用研究結果，提出了激光淬火硬化層深的取值范圍。一般對於中、小模數齒輪，激光淬火齒輪的有效硬化層深度推薦取值范圍0.3～0.8mm，對於大模數齒輪則為0.5～1.2mm。
根據齒輪激光淬火與滲碳淬火有效硬化層深的對比研究，首次提出基於接觸疲勞強度的齒輪激光淬火當量硬化層深的概念及其經驗計算方法。當量硬化層深度應等於實際有效硬化層深度乘以當量折算系數。當量折算系數推薦取值1.5～2.75，大模數齒輪可取較大值，並以此作為強度條件計算的依據。大量的實際應用結果，以及按不同標準的理論驗算均表明，有效硬化層深取值范圍和當量硬化層深計算方法是可行的。
激光熔覆修復方面，針對熔覆層裂紋問題，特別是硬度高厚度大的熔覆層裂紋控制問題，進行了有針對性的試驗研究。鎳基合金系列粉末的多道多層激光熔覆裂紋試驗結果表明，隨著熔覆粉末中C、Cr、W等成分數量的增加，熔覆層的硬度將顯著提高。梯度材料激光熔覆試驗結果顯示，可獲得表面性能優良又無裂紋缺陷的熔覆層，在機械零件的修復中具有廣泛的應用前景。通過對Ni25、316L等低硬度合金粉末材料進行激光熔覆成形試驗，獲得組織緻密的金屬零件，為需熔覆厚度較大的零件及復雜零件的修復奠定基礎。
在激光熔覆過程中引入超聲振動，以進行熔覆層裂紋的控制研究，初步試驗研究結果表明，超聲振動不僅可細化熔覆層的組織，有效提高熔覆層的硬度，還對熔覆層裂紋控制有明顯的作用。
進行了激光熔覆的應力場ANSYS數值模擬，分析了裂紋的產生機理。研究結果表明，316L激光熔覆熔覆層內具有殘余拉應力，其中沿掃描方向的拉應力起主導所用，其餘兩方向應力均較小。熔覆層與基體分界處的邊沿上，產生了應力集中，分界處的應力集中容易產生分界處向熔覆層擴展的裂紋。
採用預置、送粉方法，用軸向掃描工藝對輪齒表面進行了熔覆試驗，得到了結合緻密、組織細化的熔覆層，結果表明了激光熔覆用於齒輪表面修復的可行性；為了控制熔覆層裂紋的產生，採用單道重復掃描工藝，對齒面Ni60送粉熔覆層裂紋的控製取得了明顯效果。從工藝難易程度和經濟性來看，該項技術主要適用於大、中模數齒輪的修復。
本文研究的內容為齒輪表面激光淬火和激光熔覆，重點對齒輪激光淬火硬化層性能與層深，以及齒輪激光熔覆工藝與裂紋控制等關鍵技術問題進行研究。
激光淬火硬化層深度是激光熱處理的一項綜合性能指標，也是衡量激光淬火質量的主要因素。為了便於對工藝參數進行優化和對層深預測，建立了45鋼磷化預處理表面激光淬火硬化層深的精確預測模型。考慮了預處理表面吸收系數隨工藝參數變化的實際情況，考慮了相變潛熱，以相變溫度為相變硬化臨界值，對流換熱邊界條件與實際接近，用變數函數載荷表模擬移動熱源；對比實驗與模擬數據，根據能量轉換系數與工藝參數P、v的變化規律，進行能量轉換系數的擬合，實現了硬化層深的精確預測。這些研究提供了一種結合先進計算機技術的精確預測相變硬化層深的研究思路，試驗驗證其具有較高的精確性。同時，根據縱向硬化層深的試驗研究，得到了進端層深小於中間層深，出端層深大於中間層深的分布規律。為了獲得縱向層深均勻分布的硬化層，宜採用變速掃描工藝；通過變速掃描的ANSYS模擬，得到的進出端表面最高溫升基本接近中間各點，經試驗驗證，硬化層均勻性得到改善。
首次進行了條件與實際工況相近的激光淬火齒輪的疲勞壽命試驗研究，其研究結果高於ISO6336及GB/T3480標准中常規處理齒輪的無限壽命基本疲勞循環次數；並對激光淬火齒輪具有較高疲勞壽命的機理進行了深入的分析。其機理在於齒輪激光淬火後獲得了與輪齒受載相匹配的硬化層分布；硬化層具有非常穩定的殘余壓應力，使齒輪嚙合過程中最大剪應力峰值顯著下降；殘余壓應力使齒根受拉一側危險截面處的應力明顯下降；硬化層內沿深度方向的硬度分布無明顯硬度梯度，這些特性提高了齒輪的耐磨性、抗彎曲折斷疲勞強度，對提高疲勞壽命的作用十分顯著。硬化層具有良好的綜合機械性能，因而不會發生剝落現象，具有很高的抗剝落性能。對於激光淬火搭接掃描齒輪，齒面搭接掃描回火帶的硬度值降低約HRc7左右，但不會形成影響疲勞強度的疲勞源，這為大模數齒輪採用搭接掃描提供了一個重要的可行性依據。
齒輪激光淬火有效硬化層深的取值到目前為止沒有統一的標准，這對該項技術的推廣應用十分不利。為此，根據齒輪淬火硬化層深的主要計算理論，進行了齒輪激光淬火與滲碳淬火有效硬化層深的對比研究，並根據國內外齒輪激光淬火的試驗與應用研究結果，提出了激光淬火硬化層深的取值范圍。一般對於中、小模數齒輪，激光淬火齒輪的有效硬化層深度推薦取值范圍0.3～0.8mm，對於大模數齒輪則為0.5～1.2mm。
根據齒輪激光淬火與滲碳淬火有效硬化層深的對比研究，首次提出基於接觸疲勞強度的齒輪激光淬火當量硬化層深的概念及其經驗計算方法。當量硬化層深度應等於實際有效硬化層深度乘以當量折算系數。當量折算系數推薦取值1.5～2.75，大模數齒輪可取較大值，並以此作為強度條件計算的依據。大量的實際應用結果，以及按不同標準的理論驗算均表明，有效硬化層深取值范圍和當量硬化層深計算方法是可行的。
激光熔覆修復方面，針對熔覆層裂紋問題，特別是硬度高厚度大的熔覆層裂紋控制問題，進行了有針對性的試驗研究。鎳基合金系列粉末的多道多層激光熔覆裂紋試驗結果表明，隨著熔覆粉末中C、Cr、W等成分數量的增加，熔覆層的硬度將顯著提高。梯度材料激光熔覆試驗結果顯示，可獲得表面性能優良又無裂紋缺陷的熔覆層，在機械零件的修復中具有廣泛的應用前景。通過對Ni25、316L等低硬度合金粉末材料進行激光熔覆成形試驗，獲得組織緻密的金屬零件，為需熔覆厚度較大的零件及復雜零件的修復奠定基礎。
在激光熔覆過程中引入超聲振動，以進行熔覆層裂紋的控制研究，初步試驗研究結果表明，超聲振動不僅可細化熔覆層的組織，有效提高熔覆層的硬度，還對熔覆層裂紋控制有明顯的作用。
進行了激光熔覆的應力場ANSYS數值模擬，分析了裂紋的產生機理。研究結果表明，316L激光熔覆熔覆層內具有殘余拉應力，其中沿掃描方向的拉應力起主導所用，其餘兩方向應力均較小。熔覆層與基體分界處的邊沿上，產生了應力集中，分界處的應力集中容易產生分界處向熔覆層擴展的裂紋。
採用預置、送粉方法，用軸向掃描工藝對輪齒表面進行了熔覆試驗，得到了結合緻密、組織細化的熔覆層，結果表明了激光熔覆用於齒輪表面修復的可行性；為了控制熔覆層裂紋的產生，採用單道重復掃描工藝，對齒面Ni60送粉熔覆層裂紋的控製取得了明顯效果。從工藝難易程度和經濟性來看，該項技術主要適用於大、中模數齒輪的修復。

Ⅲ 汽車模具表面激光淬火技術特點有哪些

利用激光淬火技術對汽車模具表面進行處理，技術特點如下：
1.激光淬火硬內度、深度均勻容，程序可控
2.形成馬氏體晶粒細小，位錯密度高，明顯提高模具表面耐磨性及抗粘性
3.熱源輸入可實現精確控制，引起工件變形小
4.可實現局部淬火。