Phân tích quy trình làm cứng bề mặt laser và các yếu tố ảnh hưởng của nó

Nguyên tắc cốt lõi và tăng cường mục tiêu của quá trình làm cứng bề mặt laser

Logic cốt lõi của quá trình làm cứng bề mặt laser là "Chu kỳ nhiệt chính xác cục bộ": Tia năng lượng cao - được phát ra bởi thiết bị làm cứng laser hoạt động trên bề mặt của các bộ phận kim loại, làm nóng lớp bề mặt lên trên nhiệt độ AUSTENIT hóa quan trọng (AC3) Sau đó, việc làm mát nhanh chóng đạt được thông qua việc tự làm mát - của ma trận phần hoặc làm mát phụ trợ bằng thiết bị (ví dụ, không khí - thiết bị thổi), thúc đẩy sự hình thành cấu trúc martensit trong lớp bề mặt và cuối cùng đạt được mục tiêu tăng cường bề mặt.

Mục tiêu tăng cường cốt lõi của quá trình này được chia thành hai loại: một là các tham số kích thước (chiều rộng lớp cứng, độ sâu và độ nhám bề mặt), ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và sự xuất hiện của các bộ phận; Cái còn lại là các thông số hiệu suất (độ cứng bề mặt, điện trở hao mòn và tính đồng nhất cấu trúc vi mô), xác định tuổi thọ của các bộ phận. Hai loại này cùng nhau tạo thành cốt lõi đánh giá của hiệu quả quá trình.

Tác động của các thành phần chính của thiết bị làm cứng laser đến hiệu quả của quá trình

​

Thiết bị làm cứng laser là nền tảng để thực hiện quy trình và hiệu suất của các thành phần chính của nó trực tiếp xác định độ ổn định của quy trình và chất lượng lớp cứng. Trong số đó, bộ tạo laser, là lõi của đầu ra năng lượng, độ ổn định năng lượng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến tính đồng nhất của sưởi ấm - Nếu công suất dao động, nó có khả năng gây ra sự gia nhiệt cục bộ không đều trên bề mặt bộ phận, điều này dẫn đến sự khác biệt về độ cứng và làm suy yếu hiệu suất của lớp cứng; Hệ thống quét chịu trách nhiệm điều chỉnh tốc độ quét và mô hình quét (ví dụ: xoắn ốc, đối ứng); Khi tốc độ quét lệch, nó sẽ thay đổi trực tiếp thời gian giữ của laser trên bề mặt bộ phận và ảnh hưởng đến mức độ austenitization; Thiết kế không hợp lý của mô hình quét có thể gây ra phạm vi bảo hiểm không hoàn chỉnh hoặc sự chồng chéo quá mức của khu vực cứng, làm giảm hiệu ứng tăng cường tổng thể của bộ phận; Hệ thống đường dẫn quang thực hiện nhiệm vụ điều chỉnh kích thước điểm và độ dài tiêu cự; Nếu độ chính xác kích thước điểm là không đủ, năng lượng laser sẽ được phân phối không đều trên bề mặt bộ phận, dẫn đến độ sâu lớp cứng không nhất quán; Độ lệch của độ dài tiêu cự chùm tia sẽ thay đổi trực tiếp mật độ công suất thực tế tác động lên bề mặt vật liệu, lệch khỏi các tham số quy trình làm cứng đặt trước; Vai trò của các thiết bị phụ trợ (ví dụ: không khí - hệ thống thổi) cũng rất quan trọng - thông qua thổi khí trơ, chúng không chỉ ngăn chặn quá trình oxy hóa bề mặt bộ phận ở nhiệt độ cao và đảm bảo độ nhám bề mặt đáp ứng các tiêu chuẩn mà còn hỗ trợ đạt được sự làm mát nhanh; Làm mát không đủ sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành bình thường của cấu trúc martensitic và dẫn đến việc không đáp ứng các yêu cầu độ cứng bề mặt được thiết kế. Rõ ràng là độ chính xác và tính ổn định của các thành phần thiết bị là sự đảm bảo chính cho việc thực hiện các tham số quy trình.