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焊件焊前清洗与压装:

激光焊接对焊件的清洗程度有一定要求,清洗的洁净度直接影响着焊缝的质量。焊缝处如果存在油污、铁锈及其它杂质,则易产生气孔等缺陷。

生产中应采用机械化清洗方式,采用浸洗、喷淋或二者相结合的方法进行清洗,常规清洗设备即可满足要求。

清洗后的齿轮焊件焊前应进行压装(将需焊接的焊件压合在一起)。压装时,要注意压配面机械加工的公差配合及压配精度。目前方法有冷压法、热压法,冷压法所需压装力比热压法大,生产中可根据实际情况选择压装方法。

为了获得较深的焊缝深度,同时防止焊缝被氧化,激光焊接时需采用保护气将焊缝上部的等离子云吹散开,并隔离大气中过量氧气的影响,使激光束正常入射至焊接熔地,焊接过程得以连续、均匀地进行;同时,保护气也具有保护聚焦镜不被沸腾的气、液物反喷污染等作用。

目前,齿轮激光焊接一般在热前进行,按与齿轮焊接前相同的材料及热处理状态制备拉伸试样,采用正常激光焊接工艺 焊接后,进行拉伸试验,断裂都发生在母材部位,即激光焊缝的抗拉强度母材。

当今为了成功达到齿轮生产中所的精度,在很多情况下,齿面的硬质精加工是的。在量产中,一种很经济有效的加工方式。另一方面,类似于样品加工,当使用可调节的研磨工具时,磨齿加工就会体现更大的灵活性。

珩磨加工是运用无定形切削角度,对硬质齿轮进行终精加工的工艺。珩磨加工不仅具有很高的经济性,而且能使被加工齿轮具有低噪音的光滑表面。相对于研磨,珩磨加工的切削速度很低(0,5至10 m/s),因此避免了切削发热对齿轮加工的损害。更确切的说,在被加工齿面上产生的内应力,对设备的承载能力产生一定的积极作用。

大型齿轮在线修复具有简便快捷的特点,但克服现场安全环境、复合连接、仰面切割、磁偏吹利用、盲区焊接等困难。并对可焊性较差的金属,工艺制定没有坚持焊接材料“同材质、等强度”:而是通过“异质变质处理,调整焊缝组织,改进焊接工艺,提高焊接质量”。

传统的焊接齿轮组件的还不成熟。一方面,其焊缝熔深常偏浅或偏深,焊缝还容易出现气孔,裂纹等缺陷。另一方面齿轮组件在焊接后变形几乎没有控制,变形常常较为严重。而变速箱换挡时,由于齿轮组件的焊接变形,同步器齿套常常不能很平顺地推到相应的齿轮组件上,同步器容易出现换挡振动或噪音,严重时甚至出现冲击,换挡困难或卡挡等严重故障。此外挂挡后,焊接变形还会造成接合齿与齿套的接触不均匀,使得接合齿局部受力较大,会造成接合齿出现断齿失效的风险。

齿轮轮齿折断的修复,常用的方法是裁齿修复和局部更换法。裁齿修复是先将断齿根部锉平,根据齿根厚度及齿宽情况,在其上裁上一排与齿轮材质相似的螺钉(钻孔、攻丝、拧螺钉),然后再按齿形板加工出齿型。局部更换法是先将待修复齿轮的折断齿除掉,并用一定方法(刨、铣或钳工)开出梯形或燕尾槽,然后以一定的紧度把与此槽形相同、与齿轮材料相近的齿胚压入并焊接固定,而后按样板加工整形,必要时再对加工后的齿面进行硬化处理。

复合齿轮的连接主要有两种方式:花键连接与束焊连接。花键连接是通过内、外花键实现连接,其空刀槽较大,齿轮轴向尺寸大,生产效率低:束焊连接主要是电子束焊和激光焊,它以光滑圆柱体配合连接形式代替花键连接,使空刀槽减小,齿轮体积缩小,车辆减重,生产效率显著提高。其中,变速器齿轮激光焊接技术的发展较快,它也是激光加工的一项重要技术。

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