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公司基本資料信息
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在機械傳動系統中,齒輪軸作為-心部件,承擔著傳遞動力和運動的重要作用。長期運行過程中,齒輪軸會因磨、腐蝕、疲勞等問題導致能下甚至失,若直接換新的齒輪軸,不僅成本高昂,還可能造成設備停機時間延長,影響生產率。而激光熔覆修加工技術的出現,為齒輪軸的修提供了種高、經濟且能良的解決方案。
、齒輪軸激光熔覆修加工流程
1、前期準備
在對齒輪軸進行激光熔覆修之前,先要對其進行全面的測與評估。通過超聲波探、磁粉探等無測技術,準確判斷齒輪軸表面的類型、程度以及內部是否存在裂紋等缺陷。同時,測量齒輪軸的關鍵尺寸參數,如軸頸直徑、齒輪模數、齒形等,為后續修方案的制定提供依據。
根據測結果,選擇合適的合粉末作為熔覆材料。合粉末的選擇需要綜合考慮齒輪軸的工作條件、能要求等因素。例如,對于在高磨環境下工作的齒輪軸,可選用碳化鎢基合粉末,其具有高的硬度和耐磨;對于在腐蝕環境中使用的齒輪軸,則可選擇鎳基合粉末,它具有良好的耐腐蝕。
將齒輪軸表面進行徹底的清和預處是保熔覆質量的關鍵步驟。先,采用噴砂、打磨等方去除齒輪軸表面的油污、銹跡、化等雜質,使表面露出新鮮的屬基。然后,對齒輪軸表面進行粗化處,如采用噴砂處,使表面形成定的粗糙度,以增加熔覆層與基之間的結合力。
2、激光熔覆操作
根據齒輪軸的結構特點和修要求,選擇合適的激光熔覆設備和工藝參數。激光熔覆設備主要包括激光器、送粉系統、工作臺、控制系統等。激光器的率、光直徑、掃描速度,送粉系統的送粉速率等參數都會對熔覆層的質量產生重要影響。
在激光熔覆過程中,將預先制備好的合粉末通過送粉系統均勻地輸送到激光束作用區域,激光束照射在合粉末和齒輪軸基表面,使合粉末和基表面薄層迅速熔化。同時,工作臺帶動齒輪軸按照預定的軌跡運動,使激光束在齒輪軸表面進行掃描,實現熔覆層的逐層堆積,形成所需的修層。
3、后處
激光熔覆完成后,由于熔覆層表面存在定的粗糙度,且內部可能存在殘余應力,因此需要對齒輪軸進行后處。先,對熔覆層表面進行機械加工,如車削、磨削等,使其尺寸精度和表面粗糙度達到設計要求。然后,采用去應力退火等熱處工藝,消除熔覆層內部的殘余應力,熔覆層的組織能,提高齒輪軸的疲勞強度和使用壽。
二、齒輪軸激光熔覆修五大工藝-心勢
1、評估與預處
需通過磁粉探、三維掃描等手段確認裂紋深度(通常需控制在軸徑15以內)。對滲碳層完好的齒輪軸,采用噴砂+清洗的合處;存在疲勞裂紋的需先進行激光清洗去除化層,再通過窄間隙激光焊補裂紋。
2、材料系設計
對不同工況匹配粉末材料:風電齒輪軸推薦FeCrNiMoB系粉末(耐微動磨);軋機齒輪軸適用WC鎳基合材料(沖擊磨);某船舶傳動軸案例中,采用梯度材料設計,使服役壽提升至新軸的2.3倍。
3、熔覆路徑規劃
齒面修需采用六軸機器人配合三維動態聚焦鏡,沿齒廓向進行螺旋掃描。某進口采煤機齒輪軸的修實踐表明,采用合路徑,可使齒形誤差控制在0.05mm/m以內。
4、在線測與質量控制
集成紅外熱像和CCD視覺系統,實時反饋熔道形貌。某-電齒輪軸項目通過PLD在線測技術,將氣孔率控制在0.3‰以下。
5、后處工藝
熔覆后立即進行去應力退火,齒面采用超聲滾壓強化,可使殘余應力低60,疲勞壽提升4-8倍。