齒輪變速器經(jīng)常在高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和負(fù)荷不斷交變的情況下工作,故對生產(chǎn)工藝有著嚴(yán)苛的要求,目前激光焊接技術(shù)就被廣泛運(yùn)用其中。在汽車變速器齒輪的設(shè)計(jì)制造中,為了減小齒輪冷加工及熱加工的難度,提高生產(chǎn)效率,經(jīng)常將齒輪分為各自獨(dú)立的兩個部分分別加工,然后將兩部分復(fù)合在一起,形成一個整體,構(gòu)成復(fù)合齒輪,而激光焊接技術(shù)就是被用來進(jìn)行齒輪總成的連接。下面介紹
激光焊接機(jī)在齒輪變速器的技術(shù)應(yīng)用。
齒輪變速器激光焊接設(shè)備主要由激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)等組成。激光器一般為大功率二氧化碳激光器,主要用基?;虻碗A模激光束進(jìn)行焊接;導(dǎo)光系統(tǒng)中裝有光欄、氦-氖激光準(zhǔn)直裝置、反射式聚焦鏡等;加工機(jī)床具有輸送機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺、精密定位組合夾具;控制系統(tǒng)包括PLC系統(tǒng)控制、驅(qū)動系統(tǒng) 、電控柜等組成。
為了保證獲得較深的焊縫深度,同時防止焊縫被氧化,激光焊接時需采用保護(hù)氣將焊縫上部的等離子云吹散開,并隔離大氣中過量氧氣的影響,使激光束正常入射至焊接熔地,焊接過程得以連續(xù)、均勻地進(jìn)行;同時,保護(hù)氣也具有保護(hù)聚焦鏡不被沸騰的氣、液物反噴污染等作用。
齒輪變速器激光焊接的原理:
激光器輸出的一定模式的激光束經(jīng)導(dǎo)光系統(tǒng)中各鏡片反射、聚焦后,成為功率密度極高的光束,照射至齒輪焊接部位,使焊縫圓周上很小的區(qū)域內(nèi)金屬被快速加熱熔化焊接在一起。此過程中,齒輪在激光加工機(jī)回轉(zhuǎn)工作臺的帶動下,繞其回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),在焊接部位形成閉合的圓形焊縫。
齒輪變速器的特點(diǎn):
用高能密度激光束進(jìn)行焊接,齒輪的激光焊縫深度比較大,其激光焊接一般為深熔焊接;激光焊接為無接觸加工,速度快,焊縫熱影響區(qū)小,焊接齒輪變形小,焊接后的齒輪加工量少,甚至不需要加工;焊接強(qiáng)度較高,焊縫一般具有相當(dāng)或優(yōu)于母材的力學(xué)性能,使齒輪可以傳遞較大的扭矩;焊接的精確性高,焊接過程中不需要填充焊絲;與其它束焊法相比,齒輪的激光焊接不需要真空室,焊接在自然環(huán)境下進(jìn)行,直觀性強(qiáng),且不產(chǎn)生X射線。
激光焊接一般采用基?;虻碗A激光束,齒輪焊接的主要工藝參數(shù)是激光功率、焊接速度和離焦量。對一定的光斑直徑,離焦量一定時,焊接熔深隨光束功率提高而增加,隨焊接速度的增加而降低;離含量對焊接熔深、熔寬和焊縫形狀影響很大,甚至可以決定激光焊接的形式。
以上就是激光焊接機(jī)在齒輪變速器的技術(shù)應(yīng)用,在激光焊接齒輪變速器方面,工藝已日趨完善,可以控制焊縫氣孔和裂紋達(dá)到工業(yè)要求,方法穩(wěn)定可靠,效率高,雖然初期投資較大,但加工成本比機(jī)械加工要少50%。激光焊接有著傳統(tǒng)焊接無法取代的優(yōu)勢,必將成為齒輪變速器焊接的主流產(chǎn)品。