本发明专利技术公开了一种激光强化齿轮件的方法，包括以下步骤：１）依照现有技术加工齿轮件，要求轮齿厚度比设计值小１．５ｍｍ；２）在激光强化设备上对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为５ｋｗ，扫描速度为４８０ｍｍ／ｍｉｎ，送粉率为１８ｇ／ｍｉｎ，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含有耐磨材料的金属粉末熔覆到齿轮表面，形成熔覆厚度３ｍｍ的激光强化层并预留打磨余量，激光束为１５＊２．５宽带矩形光斑；选用的金属粉末材料的重量百分比为：４８．４％Ｆｅ、０．０７７％Ｃ、０．８５％Ｓｉ、０．３６８％Ｍｎ、１７．０２％Ｃｒ、２４．４％Ｎｉ和２．６８％Ｍｏ；３）对激光熔覆后的啮合面加工至设计尺寸。本发明专利技术激光熔覆后的齿轮平均显微硬度为ＨＶ８００，洛氏硬度为ＨＲＣ６５，以增强轮齿表面耐磨性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光熔覆方法应用领域，特别涉及一种。
技术介绍
齿轮是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。齿轮通过与其它齿状机械零件 (如另一齿轮、齿条、蜗杆)传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形 式等功能。其失效方式主要是齿面磨损失效，磨损失效的主要形式为齿表面基体磨损， 轮齿厚度减小，最终导致传动失效，齿轮使用寿命中止。因此，修复提高轮齿的表面厚 度和硬度，是延长齿 轮使用寿命的关键。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种，以增强轮齿表面 耐磨性。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案本专利技术公开了一种，包括以下步骤1)依照现有技术加工齿轮件，要求轮齿厚度比设计值小1.5mm ；2)在激光强化设备上对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为5kw，扫描 速度为480mm/min，送粉率为18g/min，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含 有耐磨材料的金属粉末熔覆到齿轮表面，形成熔覆厚度3mm的激光强化层并预留打磨余 量，激光束为15*2.5宽带矩形光斑；选用的金属粉末材料的重量百分比为48.4% Fe、 0.077% C> 0.85% Si、0.368% Mn、17.02% Cr、24.4% Ni 和 2.68% Mo ；3)对激光熔覆后的啮合面加工至设计尺寸。本专利技术公开了另一种，包括以下步骤1)依照现有技术加工齿轮件，要求齿轮厚度比设计值小1.5mm ；2)将齿轮装入激光强化设备上，并将齿轮预热至400-500°C ；3)对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为5kw，扫描速度为480mm/ min,送粉率为18g/min，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含有耐磨材料的金 属粉末熔覆到齿轮表面，形成熔覆厚度3mm的激光强化层并预留打磨余量，激光束为 15*2.5宽带矩形光斑；采用分三层分别进行扫描熔覆的方式进行熔覆；底层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.1% C、0.8% Si、0.5% Mn、 15.2% Cr、8.8% Ni 和 2.68% Mo、余量为 Fe ；中层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.1% C、1.2% Si、0.4% Mn、 8.58% Cr、13.5% Ni 和 2.68% Mo、余量为 Fe、面层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.077%C、0.85% Si、0.368% Mn > 17.02% Cr、24.4% Ni、0.8% Ce 和 2.68% Mo、余量为 Fe ；4)熔覆后，在100_200°C进行保温，保温时间为30分钟；5)对激光熔覆后的啮合面加工至设计尺寸。本专利技术的有益效果激光技术在齿轮表面工程技术上的应用，是利用激光束能量高度集中、方向高度集中的特性，在大气环境下进行无污染操作，在廉价金属材料表面形成一层硬度高、 无裂纹，且与基体呈冶金结合的激光强化层，将金属良好的坚韧性和涂层材料的高硬 度、高化学稳定性、高耐磨性结合起来，创新了激光强化层的生产工艺，检测显示激光 强化层厚度均勻，硬度分布梯次均勻，说明所选择的工艺稳定、可行，激光熔覆后的齿 轮平均显微硬度为HV800，洛氏硬度为HRC65;本专利技术另一方案采用多层熔覆技术，底 层的合金粉末与基体粘接性能好，避免了激光强化层与基层的开裂现象，延长了使用寿 命；面层具有更好的耐磨性能、更好的防腐性能，以进一步优化了齿轮的性能。具体实施例方式实施例1一种，其特征在于，包括以下步骤1)依照现有技术加工齿轮件，要求轮齿厚度比设计值小1.5mm ；2)在激光强化设备上对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为5kw，扫描 速度为480mm/min，送粉率为18g/min，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含 有耐磨材料的金属粉末熔覆到齿轮表面，形成熔覆厚度3mm的激光强化层3并预留打 磨余量，激光束为15*2.5宽带矩形光斑；选用的金属粉末材料的重量百分比为48.4% Fe、0.077% C> 0.85% Si、0.368% Mn、17.02% Cr、24.4% Ni 和 2.68% Mo ；3)对激光熔覆后的啮合面加工至设计尺寸。激光熔覆后的齿轮平均显微硬度为HV800，洛氏硬度为HRC65。实施例2—种，其特征在于，包括以下步骤1)依照现有技术加工齿轮件，要求齿轮厚度比设计值小1.5mm ；2)将齿轮装入激光强化设备上，并将齿轮预热至400-500°C ；3)对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为5kw，扫描速度为480mm/ min,送粉率为18g/min，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含有耐磨材料的金 属粉末熔覆到齿轮表面，形成熔覆厚度3mm的激光强化层3并预留打磨余量，激光束为 15*2.5宽带矩形光斑；采用分三层分别进行扫描熔覆的方式进行熔覆；底层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.1% C、0.8% Si、0.5% Mn、 15.2% Cr、8.8% Ni 和 2.68% Mo、余量为 Fe ；中层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.1% C、1.2% Si、0.4% Mn、 8.58% Cr、13.5% Ni 和 2.68% Mo、余量为 Fe、面层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.077% C、0.85% Si、0.368% Mn> 17.02% Cr、24.4% Ni、0.8% Ce 和 2.68% Mo、余量为 Fe ；4)熔覆后，在100_200°C进行保温，保温时间为30分钟；5)对激光熔覆后的啮合面加工至设计尺寸。激光熔覆后的齿轮平均显微硬度为HV1000，洛氏硬度为HRC70。权利要求1.一种，其特征在于，包括以下步骤1)依照现有技术加工齿轮件，要求轮齿厚度比设计值小1.5mm;2)在激光强化设备上对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为5kw，扫描速 度为480mm/min，送粉率为18g/min，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含有 耐磨材料的金属粉末熔覆到齿轮表面，形成熔覆厚度3mm的激光强化层3并预留打磨余 量，激光束为15*2.5宽带矩形光斑；选用的金属粉末材料的重量百分比为48.4%Fe、 0.077%C、0.85%Si、0.368%Mn、17.02%Cr、24.4%Ni 和 2.68%Mo ;3)对激光熔覆后的啮合面加工至设计尺寸。2.—种，其特征在于，包括以下步骤1)依照现有技术加工齿轮件，要求齿轮厚度比设计值小1.5mm;2)将齿轮装入激光强化设备上，并将齿轮预热至400-50(TC；3)对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为5kw，扫描速度为480mm/min，送 粉率为18g/min，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含有耐磨材料的金属粉末熔 覆到齿轮表面，形成熔覆厚度3mm的激光强化层3并预留打磨余量，激光束为15*2.5宽 带矩形光斑；采用分三层分别进行扫描熔覆的方式进行熔覆；底层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.1%C、0.8%Si、0.5%Mn、15.2%Cr、 8.8%Ni 和 2.68%Mo、余量为 Fe ；中层选用的冶金粉末材料的重量百分比为0.1%C、1.2%Si、0.4%Mn、8.58%Cr、 13.5%Ni 和 2.68%Mo、余量为 Fe本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光强化齿轮件的方法，其特征在于，包括以下步骤：１）依照现有技术加工齿轮件，要求轮齿厚度比设计值小１．５ｍｍ；２）在激光强化设备上对齿轮件表面进行激光扫描，激光输出功率为５ｋｗ，扫描速度为４８０ｍｍ／ｍｉｎ，送粉率为１８ｇ／ｍｉｎ，在一个工步中送粉与激光熔覆同步进行，将含有耐磨材料的金属粉末熔覆到齿轮表面，形成熔覆厚度３ｍｍ的激光强化层３并预留打磨余量，激光束为１５＊２．５宽带矩形光斑；选用的金属粉末材料的重量百分比为：４８．４％Ｆｅ、０．０７７％Ｃ、０．８５％Ｓｉ、０．３６８％Ｍｎ、１７．０２％Ｃｒ、２４．４％Ｎｉ和２．６８％Ｍｏ；３）对激光熔覆后的啮合面加工至设计尺寸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李希勇，李伦实，周峰，杜柏奇，杨庆东，
申请(专利权)人：山东建能大族激光再制造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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