惰性氣體、二氧化碳、氮氣等在激光焊接時可用作保護氣。實際應用中,考慮到工業(yè)生產耗氣量大,完全用惰性氣體尤其是氦氣成本太高,可視情況選擇保護氣。如齒輪激光焊接時,保護聚焦系統(tǒng)的氣簾可用用空氣,其它吹氣采用氬氣或氮氣等。
激光焊接一般采用基模或低階激光束,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。實際應用中,通過調整設備,使各參數(shù)合理匹配,注意焊接過程中的監(jiān)控,可達到穩(wěn)定的生產的目的。
齒輪激光焊接時,會出現(xiàn)的表面缺陷主要有宏觀氣孔、凹坑、宏觀裂紋、焊偏和焊縫寬度偏大等,一般可用肉眼或放大鏡進行檢測。此項檢查方便易行,在生產過程中應隨時進行,發(fā)現(xiàn)問題要從設備、工藝上分析原因,及時糾正。
目前,齒輪激光焊接一般在熱前進行,按與齒輪焊接前相同的材料及熱處理狀態(tài)制備拉伸試樣,采用正常激光焊接工藝 焊接后,進行拉伸試驗,斷裂都發(fā)生在母材部位,即激光焊縫的抗拉強度母材。
齒輪加工是一個極為復雜的過程,只有運用正確的技術,才能使生產成為可能,生產過程中的每個部分也都達到極為的尺寸。齒輪的加工周期中包括了 普通車加工→滾齒加工→插齒加工→剃齒加工→硬車加工→磨齒加工→珩磨加工→鉆孔→內孔磨削→焊接→測量。
齒輪輪齒折斷的修復,常用的方法是裁齒修復和局部更換法。裁齒修復是先將斷齒根部銼平,根據齒根厚度及齒寬情況,在其上裁上一排與齒輪材質相似的螺釘(鉆孔、攻絲、擰螺釘),然后再按齒形板加工出齒型。局部更換法是先將待修復齒輪的折斷齒除掉,并用一定方法(刨、銑或鉗工)開出梯形或燕尾槽,然后以一定的緊度把與此槽形相同、與齒輪材料相近的齒胚壓入并焊接固定,而后按樣板加工整形,必要時再對加工后的齒面進行硬化處理。
加工齒輪為哪幾種
①圓柱齒輪。按零件結構可分為盤齒和軸齒,按齒形可分為直齒和斜齒,用于平行軸動力和運動的傳遞,如變速箱速度變換、發(fā)動機點火正時等。
②錐齒輪。根據齒形可分為直齒錐齒輪和螺旋錐齒輪,用于交叉軸或交錯軸動力和運動的傳遞,如后橋的差速器和減速器等。其中螺旋錐齒輪,根據齒形加工原理和方法的差別在上形成了不同的制度體系,通常稱為制式。中國汽車行業(yè)基本上采用圓弧漸縮齒(又稱格利森制)或擺線等高齒(又稱奧利康制)。
③齒環(huán)類。如用于變速連接的滑動齒套和用于行星變速傳動的齒圈屬于內齒環(huán),用于變速同步控制的同步器齒環(huán)屬于外齒環(huán)。
在汽車變速器齒輪的設計制造中,為了減小齒輪冷加工及熱加工的難度,提高生產效率,經常將齒輪分為各自立的兩個部分分別加工,然后將兩部分復合在一起,形成一個整體,構成復合齒輪,也稱齒輪總成,如齒輪與錐體(接合齒)構成的齒輪總成。
采用激光焊接技術進行齒輪總成的連接,可提高變速器齒輪的產品精度,簡化產品結構及制造工藝,能方便地滿足產品開發(fā)與試制中零部件結構的不斷調整及樣件制造的需要,并有利于設計人員對產品結構進行合理布局,不斷提高產品開發(fā)與制造水平:同時,由于激光焊接的齒輪結構緊湊,精度和可靠性提高,可減少車輛故障率,并提高車輛操縱靈活性,提高產品信譽。該技術的生產,具有較好的應用效果。