Разработка технологического процесса упрочнения кулачка главного вала с использованием лазерного излучения — страница 8

  • Просмотров 2027
  • Скачиваний 17
  • Размер файла 1396
    Кб

обработки деталей; - значительной номенклатурой обрабатываемых деталей, требующих локального упрочнения; - большой технико-экономической эффективностью, определяемой достоинствами лазерной термообработки и др. В ряде случаев формы и размеры различных деталей не позволяют использовать существующие способы поверхностного упрочнения для термообработки вследствие появления значительных напряжений в поверхностных слоях,

приводящих их к деформированию и т.д. Поэтому прочность деталей, изготовленных, например, из конструкционных сталей в состоянии поставки, как правило, невелика. Методы лазерной обработки образуют группы, основанные, соответственно, на нагреве, плавлении и ударном нагружении материала в зависимости от плотности излучения лазера и времени его воздействия. Нагрев определяет такие процессы, как отжиг материалов, а также наиболее

распространенный метод лазерного поверхностного упрочнения посредством фазовых превращений в твердом состоянии в поверхностных слоях металлов и сплавов при очень быстрых нагреве и последующем охлаждении. Лазерное упрочнение, основанное на фазовых превращениях в поверхностном слое, требует минимальной плотности потока излучения лазера при максимальном его воздействии. 1.4. Физические основы упрочнения лазерным излучением

Большинство лазерных технологических процессов основывается на тепловом воздействии лазерного излучения на непрозрачные среды. Воздействие луча лазера на непрозрачные среды можно условно разделить на несколько характерных стадий: - поглощение светового потока и передача его энергии тепловым колебаниям решётки твёрдого тела; - нагревание вещества без его разрушения; - развитие испарения вещества в зоне воздействия луча

лазера и разлёт продуктов разрушения; - остывание вещества после окончания действия лазерного излучения. Одновременно с указанными стадиями проходят диффузионные и химические процессы, а так же фазовые превращения, оказывающие существенное влияние на характер воздействия излучения лазера на материалы. Количество поглощённой энергии зависит от оптических и теплофизических свойств материалов, особенно для металлов и с

увеличением длинны волны излучения уменьшается. Отражательная способность в оптическом диапазоне длин волн составляет для большинства металлов 70 – 95 %, а коэффициент поглощения также достаточно велик и составляет ~ 105-106см -1. Стадию нагрева материалов излучением лазера следует считать основной при анализе и исследовании ряда технологических процессов, выполняемых без разрушения материалов. Анализ этой стадии для других