Лазерное термоупрочнение колес зубчатых, изготовленных из порошковых материалов

Сложно представить современное машиностроение без своевременного и точечного совершенствования технологических процессов, в связи с чем появляются новые и улучшаются традиционные методы изготовления и обработки различного рода конструкций и деталей. Одним из путей снижения экономических затрат на механическую обработку зубчатых колес, изготовленных традиционными методами, является переход в область порошковой металлургии - порошковое спекание. Представлена возможность локального повышения механических свойств зубчатых колес, изготовленных методом порошкового спекания, с помощью лазерной обработки. Лазерная обработка проводилась на роботизированном комплексе сварки и термоупрочнения, который включает в себя 6-осевой промышленный робот, 2-осевой сварочный позиционер, лазерную головку и иттербиевый волоконный лазер мощностью 5 кВт. Высокая, относительно литых заготовок, пористость спеченного материала является фактором, ограничивающим возможность использования лазерного термоупрочнения, так как способствует повышению вероятности оплавления кромок обрабатываемых поверхностей. Настоящая работа направлена на решение данной проблемы. Перед проведением экспериментов были выделены основные критерии качества: «отсутствие оплавления» и «глубина упрочнения». В ходе проводимой серии экспериментов по лазерному термическому упрочнению удалось существенно повысить твердость образцов (в состоянии поставки около 30 HRC), которая после обработки находится в диапазоне от 55 до 65 HRC глубиной до 2800 мкм на зубьях шестерен, изготовленных из порошковых материалов. Однако остаются открытыми вопросы, находящие решение в проведении эксплуатационных испытаний, таких как долговечность и износ.