1. Tehnilised põhimõtted ja põhieelised

Laserkõvendustehnoloogia kasutab soojusallikana suure energiatihedusega laserkiirt. Lasersüsteemi tekitatud laserkiir edastatakse ja fokuseeritakse läbi täpse optilise süsteemi, moodustades suure energiatihedusega täpi, mis võimaldab metallaluspinnal täpset kuumtöötlust. See protsess ületab oluliselt traditsioonilisi meetodeid, nagu leegikõvendamine ning keskmise ja kõrgsagedusliku induktsioonkõvendamine, peamiselt tänu laserkiire energia täpsele juhtimisele. Vormitud laserkiirel on ainulaadsed omadused, nagu kõrge energiatihedus ja suurepärane suunatus.

2. Protsessi põhifunktsioonid

1. Ülikõrge pinna kõvadus

Pärast laserkõvendamist on pinna kõvadus oluliselt suurem kui tavapäraste kõvendusprotsesside korral, kusjuures kõvadus suureneb vahemikus 5% kuni 20%See märkimisväärne kõvaduse suurenemine on peamiselt tingitud peeneteralisest martensiitsest struktuurist, mis tekib laseri kiire kuumenemise ja jahutamise käigus.

2. Kõvastunud kihi täpne kontroll

• Efektiivne kõvastunud kihi paksus: kontrollitav vahemikus 0.2-1.0mm
• Ühekordselt karastatud riba laius: alates 1.5 kuni 60mm
• Toetatakse mitmekordseid kattuvaid töötlusi, mis võimaldab ühtlane kõvenemine suurtel aladel.

3. Minimaalne kuumusest mõjutatud tsoon ja deformatsioon

Kõvastunud kihi ja alusmaterjali vahelisel piirpinnal on kuummõjutsoon (HAZ) äärmiselt väike, jäädes tavaliselt vahemikku 0.3 kuni 1.5mmSee lokaliseeritud soojussisendi omadus kontrollib tõhusalt tooriku üldist deformatsiooni, muutes protsessi eriti sobivaks täppiskomponentide pinna tugevdamiseks.

4. Paindlik protsessi rakendamine

Töötlemispea ja tooriku pinna vaheline kaugus hoitakse vahemikus 100-300mm, pakkudes piisavalt ruumi protsesside rakendamiseks. See tehnoloogia toetab lokaliseeritud täppiskarastamine ja sobib ka kohandatud kuumtöötlus keerukate geomeetriate jaoks, näidates üles erakordset protsessi paindlikkust ja kontrolli.

3. Materjali tugevdamise mehhanism

Laserkõvendamine on üks materjalide pinna tugevdamise võtmetehnoloogiaid. Laserkõvendamise protsessi käigus viib laseri kiire kuumutamine ja jahutamine materjali pinnal järgmise moodustumiseni: kõrge süsinikusisaldusega peenplaatmartensiit, suure dislokatsioonitihedusega austeniit, sorbiitja kõvad karbiididNeed mikrostruktuurid suurendavad oluliselt materjali kulumiskindlust ja korrosioonikindlust, parandades töödeldava detaili pinnaomadusi.

4. Protsessi parameetrite uurimine

Olemasolevad uuringud on näidanud, kuidas laseri võimsuse ja skaneerimiskiiruse muutused laserfaasi transformatsiooni kõvenemise ajal mõjutavad sügavus ja kõvadus karastatud kihi. Siiski on sulatuskarastamise protsesse mõjutavate tegurite uuringud suhteliselt piiratud. Kuigi pärast sulatuskarastamist toimub teatav deformatsioon, võimaldab see protsess sügavamalt karastatud kihte, muutes selle rakenduste jaoks väga väärtuslikuks.

Eksperimentaalne disain ja meetodid

Lasersula kustutamise katsed viidi läbi, kasutades 42CrMo teras, keskendudes sellele, kuidas laseri võimsus ja skaneerimiskiirus mõjutavad saadud struktuuri ja jõudlust. YLS-3000 kiudlaser kasutati pinna sulamise kustutamiseks, kusjuures proovid võeti töödeldud alade keskelt edasiseks analüüsiks.

Materjalid ja testimine

• MATERJAL: 42CrMo legeeritud konstruktsiooniteras
• Padjapüüri mõõt: 20mm x 20mm x 11mm
• Aluse kõvadus: 310 HV
• Pinna karedus: 3.0
• Keemiline koostis:
  • 0.54% C
  • 1.32% Kr
  • 0.39% Mo
  • 0.45% räni
  • 0.78% mangaani
  • Tasakaal: Fe

Katsemeetodid

• Kõvastunud kihi mikrostruktuuri uurimine a-ga ZEISS Imager.A2m stereomikroskoop ja Hitachi S-3400 skaneeriv elektronmikroskoop
• Kõvaduse testimine a abil Kodune väikese koormusega Vickersi kõvaduse tester
• Kõvastunud kihi sügavus määratakse, kasutades Vickersi kõvadus koos metallograafiliste piltidega

5. Katsetulemused ja analüüs

Katsetulemused näitavad, et kõvastunud kihi paksus suureneb koos suurem laservõimsus ja madalam skaneerimiskiirus, samas kui sügavus väheneb koos madalam laservõimsus ja suurem skaneerimiskiirusNende tegurite hulgas on laseri võimsusel suurem mõju kõvastunud kihi sügavusele. See leid annab olulise aluse protsessiparameetrite optimeerimiseks.

6. Kokkuvõte ja Greenstone-Techi innovatsioon

Süstemaatilise protsessiuuringu ja parameetrite optimeerimise abil täiustab Greenstone-Tech pidevalt laserkõvendustehnoloogia toimivust. Pakume oma klientidele täpseid ja tõhusaid pinna tugevdamise lahendusi, et rahuldada komponentide toimivuse parandamise mitmekesiseid vajadusi erinevates tööstusharudes.