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表面硬化工艺对于机械、电子、设备、航空航天、石油和等行业的零件非常重要。根据应用场景的不同,一些零件需要较高的表面硬度或强度。而一些需要应对复杂工作应力的零件不仅需要耐磨的表面,还需要强度和韧性以承受冲击应力。
一般使用两种常用方法来获得这些不同的属性。
1、改变调质前后表面的化学成分。使用的工艺包括渗碳、氮化、化和碳氮共渗。
2、加热和淬火过程仅硬化表面层。用于表面硬化的常用方法是火焰硬化和感应硬化。
渗碳工艺
通过在含碳介质中加热零件,碳会扩散到零件表面至受控深度。由此产生的渗碳深度(通常称为渗碳深度)取决于所用介质的碳势以及渗碳过程的时间和温度。适合渗碳以增加韧性的钢是那些碳含量足够低(通常低于 0.3%)的钢。渗碳温度范围为 1550-1750°F (843-954°C),根据不同的表面深度调整温度和时间。钢材的选择、淬透性和硬化类型取决于截面尺寸、所需的芯部硬度和服务要求。
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激光精密切割加工厂产生的热影响的解决办法。激光加工产生的热影响的幅度主要与光斑直径的大小(直径的大小通常为0.1mm-0.15mm)、切割速度、板材涂料的型号、板材的厚度有关,经过不断的样品测试和长期售后服务,可以用油墨的闭线方式将热影响的幅度控制在一个大小的范围内,即先用标记或微雕刻机雕刻要切断的部件图案,切断宽度0.1mm-0.15mm,在板材的表面形成切断的图案线,用CCD进行视觉定位,在切断时的光斑产生在制作布线板的工序中,丝网印刷工序确保适当的油墨开窗宽度,保证切断使用的品质稳定。
激光加工铝基板,在切断截面残留黑色物质的解决办法。通过断续的校样试验,切断面的物质油漆在高热量激光加工中燃烧产生目标,但在高压气体的作用下附着在切断面上,只需用酒精擦拭即可简单地除去,但由于单一的擦拭效率低,耗费人工,所以不理想。在持续的测试和实验中,发现了使用大功率的多头超声波,通过清洗加工和加水,可以清洗切断的板材。超声清洗的板材不仅干净光滑,不影响板材的导电和其他质量,同时可大量清洗,清洗,不影响正常生产。
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建筑激光切割加工中,焦点与被加工物品表面的相对位置改变的主要原因很多,被加工工件表面的凹凸、工件卡盘方式、机床的几何误差、机床的负荷力下的变形、加工中的工件的热变形等会使激光焦点位置与理想的规定位置(编程位置)偏离。
一些误差(如机床几何误差)是有规律的,可以用定量补偿方法补偿,而一些误差是随机误差,只能通过在线检测和控制来消除。这些误差如下:
1.工件的几何误差
激光切割的对象是板材或包复材料型零件,由于来自各方面因素的影响,加工对象的表面有起伏,并且在切割中的热效应的影响下薄板零件的表面发生变形,在一维激光加工中,包覆材料在冲压成形中发生表面起伏,这些都是激光焦点和被加工对象的表面位置和理想位置随机变化。
2.工件卡盘装置产生的误差
经过建筑激光切割加工的工件放置在针状工作台上,因为加工误差、长时间和工件间的磨损和激光烧灼,针床上产生凹凸,该凹凸也产生薄钢板和激光焦点间的位置的随机误差。
3.编程引起的误差
在一维建筑激光切割加工作业中,复杂曲面上的加工轨迹用直线、圆弧等拟合,这些拟合曲线和实际曲线存在一定的误差,这些误差使实际焦点、加工对象表面的相对位置和理想的编程位置产生一定的误差。在部分示教编程系统中,引入了几个偏差。
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