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汽车复合齿轮中的激光焊接应用

更新时间  2021-04-22 14:10 阅读

在汽车变速器齿轮的设计和制作中,为了更好地降低齿轮冷加工和热加工的难度,提高生产效率,经常将齿轮分为两个独立的部分进行加工,然后将两个部分复合在一起形成一个整体的复合齿轮,也称为齿轮组件,如由齿轮和锥体接合齿)组成的齿轮组件。

复合齿轮的连接主要有花键连接和束焊连接两种。花键连接通过内外花键连接。它的空刀槽大,齿轮轴向尺寸大,生产效率低:束焊主要是电子束焊和激光焊。它以光滑的圆柱体配合连接形式代替花键连接,减少空刀槽,减少齿轮体积,降低车辆体重,显著提高生产效率。其中,变速器齿轮激光焊接技术发展迅速,也是激光加工的重要技术。

采用激光焊接技术连接齿轮组件,可以提高变速器齿轮的产品精度,简化产品结构和制作工艺,方便产品开发和试制中零部件结构的不断调整和样品制作的需要,有利于设计师合理布局产品结构,不断提高产品开发和制作水平:同时,由于激光焊接齿轮结构紧凑、精度和可靠性提高,可以降低车辆故障率,提高车辆操作灵活性,提高产品声誉。该技术生产效率高,应用效果好。

齿轮激光焊接的原理和特点。

1.1原理。

激光输出的一定模式的激光束在导光系统中反射、聚焦各镜头后,成为功率密度极高的光束,照射到齿轮焊接部位,在焊接圆周的小区域内金属迅速加热熔化焊接。在这个过程中,齿轮在激光加工机的旋转工作台的驱动下,绕着旋转轴旋转,在焊接部形成闭合的圆形焊接。

1.2特征。

激光焊接采用高能量密度的激光束,其焊接深度较大,激光焊接一般为深熔焊接;激光焊接采用非接触焊接,焊接速度快,焊缝热影响区小,焊接齿轮变形小,焊后加工少,甚至无需加工;焊接强度高,焊缝一般具有相当或优于母材的力学性能,使齿轮传递较大的扭矩;焊接精度高,焊接时无需填焊焊丝;激光焊接齿轮不需要真空室,焊接环境自然,直观,不产生X射线。