汽車制造商越來越依賴于激光技術來進行高強度鋼的加工處理。無論是用于焊接、切割或是表面處理,激光加工的經(jīng)濟優(yōu)勢均得到進一步體現(xiàn)。
%^HE^ & XWnP(C9? 高強度鋼在汽車工業(yè)中得到越來越廣泛的應用,這使得汽車的制造成本進一步降低。其原因在于,高強度鋼的使用降低了汽車裝配環(huán)節(jié)中的零部件的數(shù)量,因此降低了生產(chǎn)成本,減輕了整車重量,最終使得汽車的燃油消耗得以降低。
R-j*fO} @anjjC5a~ 激光堆焊應用——表面耐磨處理
F{!pii5O9 UJSIbb5 新型鋼材的使用并非一帆風順,沒有任何障礙。為了獲得高強度或超高強度性能,通常在成型期間對汽車零部件進行壓力硬化處理。奧地利格拉茨理工大學的模具與成型研究所進行的“Cool Tool”項目正是進行了這方面的研究。這套方案包含了一套對壓力硬化過程進行低溫回火的模具加工系統(tǒng),這個系統(tǒng)利用經(jīng)過改進的技術,可以更加經(jīng)濟地對硼化合金鋼進行壓力硬化處理。冷卻通道的幾何形狀就像網(wǎng)絡一樣布滿于模具內(nèi)部,從而優(yōu)化了冷卻與加熱能力,縮短了加工周期。
U]~@_j (X,i,qK/ 模具通常采用球墨鑄鐵材料制成,其成本很低,而且便于進行二次加工,但是存在表面強度低、耐磨性差等問題,所以有必要在承受高載荷區(qū)域覆上一層高硬度材料,激光粉末堆焊就可完成這個操作。事實證明,激光粉末堆焊是一種很好的完成此種工藝的方法。通快激光系統(tǒng)公司也進行了此種工藝的研究,并且開發(fā)出了金屬粉末直接沉積設備(Direct Metal Deposition,DMD)。
=uH2+9. U`i5B;k}- 在這種工藝中,金屬粉末以與激光光束同軸的方向被送入工件表面激光熔池中,而不必對工件進行預熱。金屬粉末與基體材料一起形成了高強度的耐磨冶金混合物。與傳統(tǒng)的燒結方法相比,激光粉末沉積有著無可比擬的優(yōu)勢:熱輸入量小,硬度增加而且表面裂紋減少;涂層內(nèi)部硬度有限分布,摩擦系數(shù)好;基體材料變形微乎其微,殘余應力在成型中不會導致裂紋。而且激光粉末沉積完全可以用于自動化生產(chǎn)。
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