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农机齿轮采用激光焊接工艺

发布时间:2019-06-02 | 来源:星鸿艺激光焊接运营部 | 分享:


农机齿轮采用激光焊接工艺,来替代传统焊接工艺,可以大幅减少生产成本,提升生产效率!为企业代理实实在在生产效益!!

目前激光焊接技术在齿轮焊接应用中已经起到至关重要的位置,对行业影响深远.....接下来我们就来分析下齿轮激光焊接技术!!!

焊接过程分析

1.1原理:
激光发生器输出的激光束经导光系统中各镜片反射、聚焦后,成为功率密度极高的光束,照射至齿轮焊接部位,使焊缝圆周上很小的区域内金属被快速加热熔化焊接在一起。此过程中,齿轮在激光加工机回转工作台的带动下,绕其回转轴旋转,在焊接部位形成闭合的圆形焊缝。

1.2特点:
用高能密度激光束进行焊接,齿轮的激光焊缝深度比较大,其激光焊接一般为深熔焊接;激光焊接为无接触加工,速度快,焊缝热影响区小,焊接齿轮变形小,焊接后的齿轮加工量少,甚至不需要加工;焊接强度较高,焊缝一般具有相当或优于母材的力学性能,使齿轮可以传递较大的扭矩;焊接的精确性高,焊接过程中不需要填充焊丝;与其它束焊法相比,齿轮的激光焊接不需要真空室,焊接在自然环境下进行,直观性强,且不产生X射线。

焊接工艺

2.1 焊件焊前清洗与压装:
激光焊接对焊件的清洗程度有一定要求,清洗的洁净度直接影响着焊缝的质量。焊缝处如果存在油污、铁锈及其它杂质,则易产生气孔等缺陷。
生产中应采用机械化清洗方式,采用浸洗、喷淋或二者相结合的方法进行清洗,常规清洗设备即可满足要求。
清洗后的齿轮焊件焊前应进行压装(将需焊接的焊件压合在一起)。压装时,要注意压配面机械加工的公差配合及压配精度。目前方法有冷压法、热压法,冷压法所需压装力比热压法大,生产中可根据实际情况选择压装方法。

2.2焊接保护:
为了保证获得较深的焊缝深度,同时防止焊缝被氧化,激光焊接时需采用保护气将焊缝上部的等离子云吹散开,并隔离大气中过量氧气的影响,使激光束正常入射至焊接熔地,焊接过程得以连续、均匀地进行;同时,保护气也具有保护聚焦镜不被沸腾的气、液物反喷污染等作用。
惰性气体、二氧化碳、氮气等在激光焊接时可用作保护气。实际应用中,考虑到工业生产耗气量大,完全用惰性气体尤其是氦气成本太高,可视情况选择保护气。如齿轮激光焊接时,保护聚焦系统的气帘可用用空气,其它吹气采用氩气或氮气等。

2.3焊接参数
激光焊接一般采用基模或低阶激光束,齿轮焊接的主要工艺参数是激光功率、焊接速度和离焦量。对一定的光斑直径,离焦量一定时,焊接熔深随光束功率提高而增加,随焊接速度的增加而降低;离含量对焊接熔深、熔宽和焊缝形状影响很大,甚至可以决定激光焊接的形式。实际应用中,通过调整设备,使各参数合理匹配,注意焊接过程中的监控,可达到稳定的生产的目的。

焊接质量

3.1表面质量
齿轮激光焊接时,会出现的表面缺陷主要有宏观气孔、凹坑、宏观裂纹、焊偏和焊缝宽度偏大等,一般可用肉眼或放大镜进行检测。此项检查方便易行,在生产过程中应随时进行,发现问题要从设备、工艺上分析原因,及时纠正。

3.2微观质量
微观缺陷有微观气孔、微裂纹、虚焊和焊缝浅等。生产中,需用探伤设备进行检测,并与焊件焊缝的解剖抽检相结合,以使焊接质量不受影响。

3.3焊缝性能
目前,齿轮激光焊接一般在热前进行,按与齿轮焊接前相同的材料及热处理状态制备拉伸试样,采用正常激光焊接工艺 焊接后,进行拉伸试验,断裂都发生在母材部位,即激光焊缝的抗拉强度高于母材。

3.4齿轮扭矩
确定齿轮激光焊接焊缝实际所承受的扭矩主要通过静扭试验,并与理论分析相结合,确定激光焊接的不同变速器齿轮应传递的扭矩。其中,齿轮的激光焊缝熔深对其传递扭矩的景点较大。

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