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激光加工在汽车大修中的应用_鸭脖官方网站

by admin on 2021年12月22日

本文摘要:概要:对汽车修理中的主要部件发动机缸体、曲轴的激光硬化原理、工艺及计算机控制方法展开了分析和研究。

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概要:对汽车修理中的主要部件发动机缸体、曲轴的激光硬化原理、工艺及计算机控制方法展开了分析和研究。第一章激光表面改性技术是70年代大功率激光出现后很快发展起来的光、机械、电一体化高新技术。

该工艺具有淬火效果好、自动化程度低、作业人员非常简单、能耗低、效率高、工件变形大、几乎没有废品等一系列优点。通过利用激光在零件表面展开处理,转换零件表面的物理结构、化学成分和金相的组织,转换零件表面的物理、化学和力学性质,如耐磨、耐腐蚀和耐疲劳性,许多通常的热处理现在难以解决或问题不好的零件表因此,在世界各国得到了迅速的发展。

例如AVCOEVETT研究所对福特汽车的灰口铁凸轮轴展开表面硬化处理,变形量<0.13mm。另外,该处对柴油机球状石墨铸铁的曲轴轴颈和轴颈实施热处理,硬度约为55~62HRC,不需要对准处理后的曲轴,使曲轴的热处理成本上升20%,效果良好我国激光表面固化技术近年来进入使用阶段,但在某些领域尚属空白,作者和青岛中发激光技术有限公司主导开发的多功能激光机及其控制系统在汽车发动机缸体、缸套、曲轴激光表面固化中的应用2激光表面硬化原理激光表面硬化又称激光热处理。

其原理是用不以激光束为热源的太阳光引擎加强表面,将其表面慢慢冷却到金属热力学温度以上,激光离开后,高温表面的热迅速传导到金属基体,构成自淬火,处理后的表面层硬度高的隐马氏体3激光设备及工艺3.1激光设备激光表面固化设备还包括1.5kWCO2激光发生器、多功能激光加工机和计算机控制系统三大部分。3.2汽车发动机修理的通常方法及发动机修理不足的情况下,主要经过镗缸、轴的处理,缸壁多次磨削后,表面硬度减少。曲柄轴颈是灰尘损失圆,所以一般必须磨新轴,更换金属。曲轴轴颈经过多次磨削后,表面硬度减少,不能适合拒绝。

因此,用通常方法处理后的发动机大修周期变长。3.3汽车发动机大修的激光处理技术汽车发动机大修的激光处理技术是对通常的大修技术施加激光处理。激光热处理一般在半精加工后展开。常温下金属对波长10.6m的CO2激光的反射率高达80%以上,用磨床加工的条纹表面的反射率更高,激光光线会导致大量的能量损失,因此使用在激光热处理前预涂吸光涂层的方法,部件涂层可以吸收电磁波中的远红外线部分,各种金属和非金属氧化物、石墨、石墨、石墨、磷酸盐等是优选的涂层材料。

曲轴热处理时,加装在机床的工作台上,用两个卡盘夹紧,使激光光斑直径为2~3mm,使功率密度均匀分布,使一定宽度的硬化条具有的硬度均匀分布完全一致。激光头安装在托架上,托架安装在机床的横梁上,因此可以上下移动激光头和水平移动。通过将激光束定位在曲轴轴颈上,工作台上的q电机产生曲轴的旋转,同时激光头沿水平方向移动,滑架沿横梁移动, 曲轴表面具有一定形状的扫描线(线型为微机控制淬火带的轴颈中的目标率(淬火面积比)一般为30%~50%,曲轴的旋转、激光头的水平运动及制造运动为程序制气缸体在热处理时安装在底部的旋转台上,气缸体不旋转运动,激光头不上下运动。

激光硬化处理过程的工艺参数主要有扫描速度、硬化面积比、硬化深度、加工表面粗糙度。这些参数分别是不同的激光功率密度、扫描速度、材料种类、表面涂层特性等。激光硬化带横截面的组织特征为2~4层,明确多少层由激光处理规范和材料成分决定。

高速冷却或加热时,可在钢表面仔细观察“白亮层”。激光束以一定的几何轨迹扫描气缸内壁,因此经激光处理的硬化胶带含有柔软的骨架。进行激光处理的场所在发动机工作时首先微量磨损,构成储油结构。这样,融合了固件的缸内壁在提高耐磨损性的同时,具有良好的骨折防止能力。

活塞环在良好的润滑剂条件下工作,寿命大幅提高。关于曲柄轴颈,也有一定的原理。3.4实验比较及磨损量(1)将处理过的气缸和激光处理过的气缸汽车跑车的数据进行比较,听图1。

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图1的汽车跑车数据比较(600h台架试验前后的曲轴磨损量根据QC/T524-1999 《汽车发动机性能试验方法》、QC/T525-1999 《汽车发动机可靠性试验方法》等标准,将激光热处理后的曲轴搭载在492QA汽油发动机上, 经过600h台架试验,开展精密测量,其磨损量闻表。在600h试验前后的轴颈磨损量试验中,激光表面处理的曲轴经过600h台架试验,耐磨损性能良好,磨损量仅次于0.02mm,超过国家规定的拒绝,可以满足2105km的修理期间标准4计算机控制原理本项目不与PC总线产业控制机组合制作控制机,CRT制作显示器。因此,可以实现更好的用户界面,实现更强的控制功能。其原理如图2所示。

图2的发动机表面硬化计算机控制原理图为了系统的可靠性,如果强电和弱电的部分用光电隔离器粘接,图中的箭头方向响应控制信息流,各行程开关被I/O板并联接收,被检测到一个方向, 编程语言使用c和80386汇编语言,程序编制使用转换后的直线插补方法,仅限于纸面,本文不作说明。必须强调的是,在向发动机缸体等部件展开热处理动土之前,需要再次展开工件进行预备旋转,在切断光后也必须在一段时间后旋转。否则,工件会局部烧伤。5结论发动机是汽车的心脏,使用激光表面硬化处理后的发动机,硬度通常从原来的20HRC上升到55~62HRC,得到0.2~1mm的增强深度,寿命上升到原来的3~5倍,热处理成本上升20%~40% 因此,既缩短了修理周期,又节约了重复修理的费用,具备了良好的社会效益和经济效益,普遍应用于前景。

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