先进技术！齿轮的激光热处理技术

在我国从二十世纪八十年代就刚开始齿轮激光热处理的科学研究，另外研发了多种多样激光热处理武器装备，已经变成一项好用并极有发展前途的高新科技。

做为一种新式的表层加强技术，齿轮激光热处理摆脱了传统式热处理的缺陷，得到了理想化的强度和硬底化层遍布，耐磨性能大大提高，使用期增加，淬火崎变细微，齿轮精度级别不受影响，轴颈不用碾磨，能够替代渗氮、高频淬火等表层有机化学热处理和磁感应热处理等传统手工艺，生产制造低成本，生产制造高效率，现阶段早已广泛运用于船只、风能发电、冶金工业、矿山开采及工程机械等多种多样制造行业各种齿轮的表层硬底化解决，特别是在合适大中型和特殊齿轮的热处理，较大 直徑达3M之上。

1.激光淬火技术

激光淬火是以高效率能量相对密度（103~108W/cm2）的激光束迅速直射零件表层，使其硬底化层位置一瞬间消化吸收太阳能马上转换为能源，使激光功效区溫度大幅度升高做到原材料的改变点之上，产生马氏体，这时零件常规呈热态，与加温区中间有非常高的温度场，一旦终止激光直射，其加温区因激冷而产生直冷淬火，使金属表层 的马氏体转化成奥氏体。而这类奥氏体机构十分细微，具备比基本淬火高些的机构缺点相对密度。因为冷速很快（104~109℃/s），氧原子赶不及外扩散，因而奥氏体碳含量较高，残余马氏体也得到 较高的位错相对密度，使原材料具备崎变加强实际效果，进而明显提升了零件表层的耐磨性能。

另外，硬底化层内残余有非常大的压地应力，又明显提升了零件表层的疲劳极限。运用这种特性对齿轮表层执行激光淬火，能够明显提升原材料的耐磨性和缓解疲劳特性。图1为齿轮的激光热处理。

2.激光淬火加工工艺

（1）激光淬火加工工艺主要参数

激光淬火的硬底化指标值主要是硬底化层深层、总宽和强度。危害所述指标值的基础加工工艺主要参数是：功效在产品工件表层上光点规格d（mm），激光器功率N（W），扫描仪速率V（即产品工件挪动速率，mm/min），次之也有原材料对光线的消化率。除此之外，也是有立即将功率P（W/cm2）做为操纵加工工艺的主要参数。

激光硬底化层深层（δ）∝激光输出功率P/扫描仪速率V，光点规格d。因而，在制订激光淬火加工工艺主要参数时，首先应明确激光输出功率、光点规格和扫描仪速率。

运用2mW持续CO2汽体激光器对40钢开展激光淬火，获得的硬底化层深层与输出功率、光点规格、扫描仪速率呈占比关联，其关联以下：

δ＝－0.1097＋3.02P/（dV）

式中δ——硬底化层深层（mm）；

P——加温功率（W/cm2）；

d——光点直徑（mm）；

V——扫描仪速率（mm/min）。

（2）齿轮激光淬火的扫描仪方法

关键有二种：一是轴向持续扫描仪，即齿轮持续旋转，激光束径向挪动，在齿表面产生螺旋状间距硬底化带，合适于中、小变位系数（5毫米下列）齿轮；二是径向分齿扫描仪，即激光沿齿轮做径向反复运动，齿轮传动齿轮同一侧的扫描仪工作中进行后，激光束移到另一选中部位，反复所述健身运动。合适于中、大变位系数齿轮。