[发明专利]一种齿条的激光淬火方法

说明书

本发明公开了一种齿条的激光淬火方法，其中，包括步骤：向齿条上的任一齿两侧的待淬火齿面，同时发射激光束进行激光扫描淬火；淬火时，控制激光束与待淬火齿面达到或接近垂直，且与相邻的齿顶不产生干涉，并控制激光束照射整个待淬火齿面。本发明齿条的激光淬火方法，能够改变激光束输入的传热方式，有效解决单面淬火时，对齿面的加热导致与其相对的相邻一面淬火层重复受热而产生退火的问题，克服了齿面采用激光淬火易发生退火的工艺问题，同时能够有效保证了齿条淬火的质量，效益显著。

技术领域

本发明涉及表面激光热处理领域，尤其涉及一种齿条的激光淬火方法。

背景技术

激光淬火技术是利用激光作用在金属工件表面时，使金属表面急速升温降温的过程。由于金属表面的升温非常迅速，使得材料表面迅速达到奥氏体温度，材料原珠光体组织转变为奥氏体组织后，随着材料自身的热传导急速降温冷却，将奥氏体转变为马氏体组织，从而完成组织转变。

与传统热处理工艺相比，激光表面淬火的发展历史很短，但从其技术的特性和使用效果来看，激光热处理的效率非常高，有利于提高生产效率。但是现有的激光淬火方式，参见图1所示，基本都是采用单束激光9单独对齿条8进行淬火的方式，图中箭头7所指的方向为热传导方向，而齿条由于其结构的特殊性，采用单束激光单独加工一个齿面，可以将此齿面的硬度提高，但加工与其相对的相邻面时，由于齿条结构的原因，此时激光束输入的热量会传导至之前加工好的一面，引起前一齿面形成的淬火层6重复受热而导致硬度下降。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种齿条的激光淬火方法，从而克服现有技术中对齿条采用单面淬火的方式，存在激光束输入的热量会传导至之前加工好的一面，引起前一齿面重复受热而导致硬度下降的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种齿条的激光淬火方法，其中，包括步骤：

向齿条上的任一齿两侧的待淬火齿面，同时发射激光束进行激光扫描淬火；

淬火时，控制激光束与待淬火齿面达到或接近垂直，且与相邻的齿顶不产生干涉，并控制激光束照射整个待淬火齿面。

所述的齿条的激光淬火方法，其中，通过调节设置在齿两侧的激光淬火头的倾斜角度，使激光束与待淬火齿面达到或接近垂直，且与相邻的齿顶不产生干涉。

所述的齿条的激光淬火方法，其中，所述通过调节设置在齿两侧的激光淬火头的倾斜角度，控制激光束与待淬火齿面达到或接近垂直，且与相邻的齿顶不产生干涉的步骤具体包括：

预先确定待淬火齿面的倾斜角度；

根据待淬火齿面的倾斜角度调节两侧激光淬火头的倾斜角度，使激光束与待淬火齿面达到或接近垂直，且与相邻的齿顶不产生干涉。

所述的齿条的激光淬火方法，其中，通过控制激光光斑的直径大小，使激光束照射到整个待淬火齿面。

所述的齿条的激光淬火方法，其中，所述通过控制激光光斑的直径大小，使激光束照射到整个待淬火齿面的步骤具体包括：

预先确定待淬火齿面的长度；

根据待淬火齿面的长度设置激光光斑的直径，确保激光光斑的直径不小于待淬火齿面的长度，以保证激光束照射到整个齿面。

所述的齿条的激光淬火方法，其中，淬火时，激光的功率为1500～2000W。

所述的齿条的激光淬火方法，其中，淬火时，激光的扫描速度为3～6mm/s。

所述的齿条的激光淬火方法，其中，淬火时，激光光斑的尺寸为2～6×10mm²。