Розмір шрифту:
ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЇ РОБОТИЗОВАНОГО 3D ЛАЗЕРНОГО ПОВЕРХНЕВОГО ЗМІЦНЕННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ КОНСТРУКЦІЙНОЇ СТАЛІ 45
Остання редакція: 2023-05-24
Тези доповіді
Для забезпечення якості поверхневого шару сталевих виробів, розробка та вдосконалення технологій механічного та термічного зміцнення є актуальним завданням на сьогодні. Метод лазерного термозміцнення є ефективним термічним обробленням сталевих виробів оскільки не приводить зміни геометричних параметрів рельєфу та хімічного складу обробленої поверхні. Відомо, що лазерне термозміцнення полягає у формуванні аустенітної мікроструктури під час швидкого нагрівання та її подальшому перетворенні в мартенситну мікроструктуру під час охолодження [1].
Лазерне термічне оброблення (ЛТО) може бути реалізоване дистанційно за допомогою робота або обладнання з числовим програмним керуванням. Крім того, ЛТО з використанням програмованої сканувальної оптики і системи контролю температури нагрівання оброблюваної поверхні в зоні дії лазерного променя дозволяє значно інтенсифікувати процес лазерного поверхневого термозміцнення в порівнянні із зміцненням плазмою або електронним променем [2]. У результаті ЛТО дозволяє формувати ціленаправлено структуру поверхневого шару із заданим комплексом властивостей.
Метою даної роботи є дослідити вплив роботизованого ЛТО сталі 45 з використанням дискового лазера TRUMPF TruDisk 8002 (потужність лазера 1,35–2,55 кВт) та сканувальної оптики, яка була встановлена в році робота FANUC M-710iC-50.
Враховуючи приведені результати шорсткості та твердості поверхні сталі 45 (рис. 1), оптимальними режимами ЛТО дисковим лазером в поєднанні із сканувальною оптикою є потужність лазера 1,5–1,8 кВт, швидкість переміщення зразка 11–13 мм/с при швидкості сканування лазерного променя 20 м/с, амплітуді сканування 10 мм та діаметрі лазерного променя 1 мм.
(а) (б)
Рис. 1 – Шорсткість (а) і твердість (б) поверхні сталі 45 після ЛТО дисковим лазером
Визначені режими ЛТО ведуть до уникнення оплавлення поверхневого шару, збільшуючи твердість поверхні до 60–65 HRC5.
Перелік посилань
[1] E. Kennedy, et al. (2004) A review of the use of high power diode lasers in surface hardening, J. Mater. Proc. Tech., 155–156: 1855–1860.
[2] D.A. Lesyk, et al. (2020) Influence of combined laser heat treatment and ultrasonic impact treatment on microstructure and corrosion behavior of AISI 1045 steel, Surf. Coat. Technol., 401: 126275.
Лазерне термічне оброблення (ЛТО) може бути реалізоване дистанційно за допомогою робота або обладнання з числовим програмним керуванням. Крім того, ЛТО з використанням програмованої сканувальної оптики і системи контролю температури нагрівання оброблюваної поверхні в зоні дії лазерного променя дозволяє значно інтенсифікувати процес лазерного поверхневого термозміцнення в порівнянні із зміцненням плазмою або електронним променем [2]. У результаті ЛТО дозволяє формувати ціленаправлено структуру поверхневого шару із заданим комплексом властивостей.
Метою даної роботи є дослідити вплив роботизованого ЛТО сталі 45 з використанням дискового лазера TRUMPF TruDisk 8002 (потужність лазера 1,35–2,55 кВт) та сканувальної оптики, яка була встановлена в році робота FANUC M-710iC-50.
Враховуючи приведені результати шорсткості та твердості поверхні сталі 45 (рис. 1), оптимальними режимами ЛТО дисковим лазером в поєднанні із сканувальною оптикою є потужність лазера 1,5–1,8 кВт, швидкість переміщення зразка 11–13 мм/с при швидкості сканування лазерного променя 20 м/с, амплітуді сканування 10 мм та діаметрі лазерного променя 1 мм.
(а) (б)
Рис. 1 – Шорсткість (а) і твердість (б) поверхні сталі 45 після ЛТО дисковим лазером
Визначені режими ЛТО ведуть до уникнення оплавлення поверхневого шару, збільшуючи твердість поверхні до 60–65 HRC5.
Перелік посилань
[1] E. Kennedy, et al. (2004) A review of the use of high power diode lasers in surface hardening, J. Mater. Proc. Tech., 155–156: 1855–1860.
[2] D.A. Lesyk, et al. (2020) Influence of combined laser heat treatment and ultrasonic impact treatment on microstructure and corrosion behavior of AISI 1045 steel, Surf. Coat. Technol., 401: 126275.
Ключові слова
поверхневий шар; лазерне термічне обробленнядисковий лазер
Full Text:
PDF