数控机床电主轴激光淬火技术应用
(1)主轴及随机附带4个试样,试样直径80mm,壁厚20mm,两端磨平。在采用CO2激光器进行激光硬化前,分别在主轴和试样表面上涂覆一层特别涂料,以增加对激光的吸收。
(2)用5kW的CO2横流式激光器对主轴及试样进行激光淬火,激光高速淬火,其输出功率P=1800~2000W,扫描速度v=5mm/s,机床转速n=30r/min,扫描宽度2~3.5mm。并采用微机控制淬火机床(工作台),配备灵活通用的工装夹具,固定淬火工件作平行移动、转动或合成运动。
(3)激光淬火化后的主轴及试样检验 淬硬层深度0.5~1.2mm;表面淬火硬度60~66HRC;组织为外层极细马氏体 少量残留奥氏体,过渡层马氏体 铁素体 渗碳体,内层为原始组织,替代电镀的绿色环保新工艺,即回火索氏体。
光束焦斑光束斑点大小是激光焊接的重要变量之一,激光淬火机器,因为它决定功率密度。但对高功率激光来说,激光淬火,对它的测量是一个难题,尽管已经有很多间接测量技术。
光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算,但由于聚焦透镜像差的存在,实际光斑要比计算值偏大。实测方法是等温度轮廓法,即用厚纸烧焦和穿孔直径。这种方法要通过测量实践,掌握好激光功率大小和光束作用的时间。
激光淬火的特点.淬火零件不变形、激光淬火的热循环过程快。2.几乎不破坏表面粗糙度 采用防氧化保护薄涂层。3.激光淬火不开裂、定量的数控淬火。4.对局部、沟、槽淬火定位的数控淬火。5.激光 淬火清洁、高效、不需要水或油等冷却介质。6.淬火硬度比常规方法高 、淬火层组织细密、强韧性好。7. 激光淬火是快速加热、自激冷却,不需要炉膛保温和冷却液淬火,是一种无污染绿色环保热处理工艺,可以很容易实行对大型模具表面进行均匀淬火。8. 由于激光加热速度快,热影响区小,又是表面扫描加热淬火,即瞬间局部加热淬火,所以被处理的模具变形很小。9. 由于激光束发散角很小,具有很好的指向性,能够通过导光系统对模具表面进行的局部淬火。10. 激光表面淬火的硬化层深度一般为0.3~1.5mm。
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