齒類件激光再制造及性能提升方法研究.pdf

1、再制造能夠使廢舊產(chǎn)品中蘊(yùn)含的價(jià)值得到開(kāi)發(fā)和利用，減小報(bào)廢產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的污染，延長(zhǎng)零部件的使用壽命，是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的重要組成部分，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。激光熔覆技術(shù)作為先進(jìn)的再制造技術(shù)之一，具有對(duì)基體損傷小、加工精度高等優(yōu)點(diǎn)，在裝備零部件的再制造中具有顯著優(yōu)勢(shì)。
　　 齒類件是機(jī)械系統(tǒng)中傳遞載荷和運(yùn)動(dòng)的重要零件，齒的失效將直接影響機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由于傳統(tǒng)維修手段的限制，齒類件維修率較低。隨著激光技術(shù)的發(fā)展

2、使齒類件的修復(fù)有望獲得新的解決途徑。為此，本文以不同載荷下?lián)p傷齒類件為研究對(duì)象，采用激光技術(shù)實(shí)現(xiàn)了齒類件的再制造，并通過(guò)活化屏等離子體氮化復(fù)合處理實(shí)現(xiàn)了其性能的提升。本研究獲得的主要成果如下：
　　 針對(duì)調(diào)質(zhì)鋼齒類件體積損傷修復(fù)，開(kāi)展了激光快速成形研究，重點(diǎn)研究了激光快速成形件的顯微組織和力學(xué)性能，探討了修復(fù)比例對(duì)激光再制造零件性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：激光快速成形件組織致密、具有快速凝固組織特征，力學(xué)性能較好。激光修復(fù)試樣

3、的性能由激光修復(fù)區(qū)和基體兩部分決定，隨著激光修復(fù)比例的增加，激光修復(fù)試樣的強(qiáng)度增加、塑性降低。
　　 針對(duì)灰鑄鐵齒面磨損激光修復(fù)，探討了鑄鐵激光熔覆裂紋的形成機(jī)理及控制措施，提出了采用電刷鍍/激光熔覆復(fù)合處理解決鑄鐵激光熔覆裂紋敏感性高的新方法。研究結(jié)果表明：電刷鍍/激光熔覆復(fù)合涂層組織致密，無(wú)裂紋、氣孔等冶金缺陷，該方法為鑄鐵齒類件的再制造提供了一條可行的技術(shù)途徑。
　　 針對(duì)高速重載滲碳齒面損傷的修復(fù)，成功設(shè)計(jì)出價(jià)格

4、低、成形性好、具有自強(qiáng)化性能的中錳鐵基合金熔覆材料。制備的中錳鐵基合金熔覆層組織致密，涂層與基體呈冶金結(jié)合，熔覆層硬度較高、具有較好的耐磨和抗接觸疲勞性能。采用熱力學(xué)計(jì)算、價(jià)電子理論和沖擊磨料磨損等方法研究了中錳鐵基合金熔覆層的自強(qiáng)化機(jī)理，為其實(shí)際應(yīng)用提供了理論支撐。
　　 研究了采用激光熔覆/活化屏等離子體氮化復(fù)合處理來(lái)實(shí)現(xiàn)激光再制造后齒類件性能提升的方法，并探討了激光熔覆和活化屏等離子體氮化復(fù)合涂層的設(shè)計(jì)原則。研究結(jié)果表明：