Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2018-01-03 | 679 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Поверхностное упрочнение лучом лазера характеризуется рядом особенностей, позволяющих обеспечить:
1) упрочнение локальных (по глубине и площади) объемов материала обрабатываемых деталей в местах их изнашивания (твердость упрочняемых участков может превышать на 15-20% и более твердость, достигаемую после термической обработки существующими способами);
2) локальное упрочнение поверхностей труднодоступных углублений или полостей, в которые луч лазера может быть введен с помощью несложных оптических устройств;
3) "пятнистое" поверхностное упрочнение значительных площадей деталей;
4) заданную микрошероховатость упрочненных поверхностей;
5) определенные физико-механические, химические и другие свойства поверхностей обрабатываемых деталей легированием их различными элементами с помощью лазерного излучения;
6) отсутствие деформаций обрабатываемых деталей благодаря локальности термической обработки, что позволяет полностью исключить необходимость дополнительного финишного шлифования;
7) простоту автоматизации процесса обработки лучом лазера по контуру, в том числе деталей сложной формы, так как лазерный нагрев осуществляется бесконтактно.
Лазерную обработку применяют для повышения стойкости деталей штампов, пресс-форм, режущего инструмента и деталей, имеющих рабочие поверхности, доступные для обработки лучом лазера, в том числе с использованием оптических и управляющих систем. Поверхностной лазерной обработке подвергают инструмент, прошедший термическую обработку, окончательное шлифование и заточку.
Лазерному упрочнению подвергают стали: углеродистые, низкоуглеродистые, легированные (У8А, У10А, 45, ХВГ, 9ХС и др.), высоколегированные (XI2, Х12М, Х12Ф, ХВГ, ХШ15, X, 5ХВ2С), низкоуглеродистые цементованные (20, 12ХНЗА), хромистые коррозионно-стойкие (4X13), быстрорежущие (Р18, Р12, Р5, Р6М5, Р9).
При лазерном упрочнении используются импульсы с высокой интенсивностью - до 10*10 Вт/см², это позволяет создать мощную ударную волну, направленную на упрочняемый материал. В деталях этот процесс выглядит следующим образом: на упрочняемую поверхность перед обработкой наносят два слоя, один из которых поглощает лазерное излучение – это нижний слой прилегающий к металлу, а второй слой прозрачный, он находится на поверхности. В качестве поглощающего слоя используют специальную краску, а качестве прозрачно слоя сверху, обычно используют воду. Направленный на эти слои луч лазера беспрепятственно проходит через воду и начинает интенсивно испарять второй, нижний слой краски. Однако в это время слой воды начинает препятствовать резкому образования газа от испаряющегося нижнего слоя. Соответственно, энергия от образующегося газа взаимодействует в сторону, обратную от слоя воды, т.е. в сторону металла, упрочняя его таким образом. Т.к. весь вышеописанный процесс проходит крайне быстро, то упрочняющий эффект весьма ощутим, а глубина упрочнения, может достигать 1 мм (при упрочнении металлическими шариками предельной считалась глубина в 0,4 мм).
Лазерное упрочнение поверхностей позволяет выборочно изменять свойства различных участков деталей машин и инструментов, в результате чего можно получать более прочные износо- и коррозионностойкие поверхности. Оно имеет ряд особенностей, выгодно отличающихся от других методов и способов упрочнения: локальность процесса упрочнения, возможность обработки труднодоступных мест, получения заданной шероховатости поверхности, возможность получения на поверхности детали слоя с заданными свойствами; возможность автоматизации процесса и др.
При воздействии лазерного луча на металлическую поверхность она быстро нагревается до высокой температуры и при прекращении облучения сразу же охлаждается. Получается своеобразная закалка поверхности. Такую закалку лазерным лучом можно использовать для обработки стальных и чугунных деталей с целью повышения их износостойкости. Кроме того, этим способом можно не только упрочнять поверхностный слой обрабатываемых деталей. Использование лазерных установок модели «Квант-16» для упрочнения отсечных кромок плунжеров топливных насосов, обкатных роликов и кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания позволяет значительно увеличить износостойкость и продлить их долговечность. Лазерному упрочнению подвергаются многие детали, испытывающие значительные контактные нагрузки. После такого упрочнения значительно повышаются контактная износостойкость и прочность кромок клапанных тарелок, рабочих поверхностей напорных золотников топливной аппаратуры, головки штоков и седел выхлопных клапанов, рабочих поверхностей измерительного инструмента и др. Обработка рабочей поверхности золотника конусного уплотнения трубопроводной арматуры высокого давления на лазерной установке СЛС 10-1 позволила получить упрочненные зоны по контактной окружности золотника. Упрочненная зона представляет собой совокупность пятен фокусирования лазерного луча с шагом 0,75 и шириной 0,6 мм. Такое упрочнение приводит к росту стойкости клапанного соединения более чем в 3 раза. Большой эффект от использования этого способа достигается при упрочнении пуансонов и матриц штампов, стойкость которых зависит от твердости и состояния поверхности их рабочих элементов. Лазерное упрочнение этих элементов осуществляется после их окончательной механической обработки, причем плотность мощности лазерного излучения не должна превышать критического значения, когда наблюдается оплавление поверхностного слоя обрабатываемого материала. Лазерное упрочнение с высокой эффективностью используется для обработки шеек и галтелей коленчатых валов, боковых сторон кольцевых выточек поршней двигателей внутреннего сгорания, зубьев и торцевых поверхностей косозубых зубчатых колес и др. Лазерное упрочнение позволяет получить стабильно однородный упрочненный слой, что практически недостижимо при других методах обработки. При этом глубинаупрочнения зависящая от материала и режимов обработки, достигает (1...2) мм. Лазерному упрочнению можно подвергать, чугунные направляющие станин станков. Такое упрочнение позволяет довести их твердость до HRO 60. В ряде случаев при лазерном упрочнении деталей на их поверхность наносят легирующие элементы. При этом необходимо, чтобы температура на поверхности немного превышала температуру плавления легирующего элемента. В процессе оплавления металла происходит его интенсивное перемешивание с легирующими элементами, размещенными на обрабатываемой поверхности. Глубина легирования определяется мощностью луча, его диаметром и скоростью сканирования. При легировании, например, углеродистой стали кобальтом глубина слоя достигает 1,2 мм, при этом износостойкость деталей увеличивается в (3...4) раза. Для повышения эффективности лазерной обработки применяется чернение обрабатываемых поверхностей, например, химическое травление для увеличения поглощательной способности металла, что позволяет проводить процесс при меньшей энергии излучения. Снижение энергии лазерных импульсов увеличивает частоту их следования, а значит и производительность обработки. Для повышения стабильности параметров упрочнения, снижения вероятности обезуглероживания поверхностного слоя и улучшения внешнего вида деталей лазерную обработку рекомендуется вести в среде аргона. Перспективным является сочетание лазерной обработки с ППД. При этом повышаются физико-механические параметры и улучшается микрорельеф поверхности.
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!