CN1597231A - 汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法 - Google Patents

汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法，其工艺步骤是通过机加工、防渗碳处理、渗碳淬火、回火、机加工磨齿后再进行激光焊接。其工艺简单，焊接灵活；简化了制造工艺，使生产率及产品精度提高。

Description

汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法
技术领域：
本发明涉及汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法，属于激光焊接领域。
背景技术：
汽车变速箱齿轮大多采用渗碳淬火表面强化工艺，目前汽车变速箱齿轮的激光焊接都是在渗碳前进行；随着汽车工业的飞速发展，高质量的变速箱齿轮正逐步采用磨齿工艺，以使齿轮精度提高，降低运转噪音。但磨齿工序需在渗碳淬火后进行，而焊接的齿轮总成渗碳淬火后因结构所限，磨齿无法进行。类似的焊接工艺还有电子束焊等。但电子束焊接需在真空条件下进行，且产生X射线，其焊接的灵活性不如激光焊接。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法，其可满足齿轮磨齿后的连接要求，且焊接灵活，简化了制造工艺，使生产率及产品精度提高。
本发明的技术方案是这样实现的：汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法，其加工步骤如下：
(1)对齿轮、锥体、接合齿等焊接的焊缝部位及其附近表面进行防渗碳处理，以使各部件该部位在齿轮渗碳后无渗碳层；齿轮部件渗碳前，采用涂刷法或自动喷涂法将防渗碳涂料置于拟激光焊接的焊缝部位及其附近表面，防渗碳涂料可采用商品涂料，防渗碳涂料的预置范围为：每件焊接上表面涂料区即自焊缝中心线算起宽度w为：2mm≤w≤6mm；每件焊接端面涂料区自焊缝上表面算起宽度为4mm≤h≤8mm；经渗碳淬火、回火、喷丸及相应的机加工后，将需焊接的齿轮部件压装在一起，准备进行激光焊接。
(2)将齿轮装夹在可倾数控回转工作台的定位夹具上，使齿轮在激光焊接过程中按要求进行旋转，以实现不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦结构的导光系统将聚焦后的激光束传输至齿轮焊接焊缝区中心，使激光束聚焦焦点离焦量：-2mm～+2mm。
(4)激光焊接过程中，激光器输出激光功率1KW～6KW；焊接速度0.5～5.5m/min；
(5)焊接过程中采用氮气、氩气或氦气中一种或几种气体及压缩空气等气体在焊接过程中对焊接熔池及光学元件进行保护，气体流量5～15L/min。
本发明的积极效果在于工艺简单，焊接灵活；简化了制造工艺，使生产率及产品精度提高。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1：
对CAS5-20变速箱一速齿轮与锥体总成进行焊接加工，其步骤为(1)对齿轮焊接的表面进行防渗碳处理，以使该部位在齿轮渗碳后无渗碳层；齿轮部件渗碳前，采用涂刷法或自动喷涂法将防渗碳涂料置于拟激光焊接表面，每件焊接上表面涂料区自焊缝中心线算起宽度w为2mm；每件焊接端面涂料区自焊缝上表面算起宽度为4mm；经渗碳淬火、回火、喷丸等处理后，将需焊接的齿轮部件压装在一起，准备进行激光焊接。
(2)将齿轮装夹在可倾数控回转工作台的定位夹具上，使齿轮在激光焊接过程中按要求进行旋转，以实现不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦结构的导光系统将聚焦后的激光束传输至齿轮焊接焊缝区中心，使激光束聚焦焦点离焦量为-2mm。
(4)激光焊接过程中，激光器输出激光功率1KW；焊接速度2m/min；
(5)焊接过程中采用氮气、氩气或氦气中一种及压缩空气等气体在焊接过程中对焊接熔池及光学元件进行保护，气体流量10min。
实施例2：
对CAS5-20变速箱一速齿轮与锥体总成进行焊接加工，其步骤为(1)对齿轮焊接的表面进行防渗碳处理，以使该部位在齿轮渗碳后无渗碳层；齿轮部件渗碳前，采用涂刷法或自动喷涂法将防渗碳涂料置于拟激光焊接表面，每件焊接上表面涂料区自焊缝中心线算起宽度w为4mm；每件焊接端面涂料区自焊缝上表面算起宽度为6mm；经渗碳淬火、回火、喷丸等处理后，将需焊接的齿轮部件压装在一起，准备进行激光焊接。
(2)将齿轮装夹在可倾数控回转工作台的定位夹具上，使齿轮在激光焊接过程中按要求进行旋转，以实现不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦结构的导光系统将聚焦后的激光束传输至齿轮焊接焊缝区中心，使激光束聚焦焦点离焦量为1mm。
(4)激光焊接过程中，激光器输出激光功率1KW；焊接速度0.5m/min；
(5)焊接过程中采用氮气、氩气或氦气中几种及压缩空气等气体在焊接过程中对焊接熔池及光学元件进行保护，气体流量5min。
实施例3：
对CAS5-20变速箱一速齿轮与锥体总成进行焊接加工，其步骤为(1)对齿轮焊接的表面进行防渗碳处理，以使该部位在齿轮渗碳后无渗碳层；齿轮部件渗碳前，采用涂刷法或自动喷涂法将防渗碳涂料置于拟激光焊接表面，每件焊接上表面涂料区自焊缝中心线算起宽度w为6mm；每件焊接端面涂料区自焊缝上表面算起宽度为8mm；经渗碳淬火、回火、喷丸等处理后，将需焊接的齿轮部件压装在一起，准备进行激光焊接。
(2)将齿轮装夹在可倾数控回转工作台的定位夹具上，使齿轮在激光焊接过程中按要求进行旋转，以实现不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦结构的导光系统将聚焦后的激光束传输至齿轮焊接焊缝区中心，使激光束聚焦焦点离焦量为2mm。
(4)激光焊接过程中，激光器输出激光功率6KW；焊接速度1.5m/min；
(5)焊接过程中采用氮气、氩气或氦气中一种及压缩空气等气体在焊接过程中对焊接熔池及光学元件进行保护，气体流量15min。
实施例4：
CAS5-25变速箱二速齿轮与锥体总成进行焊接加工，其步骤为(1)对齿轮与锥体焊接的表面进行防渗碳处理，以使该部位在齿轮与锥体渗碳后碳含量相对较低；齿轮与锥体部件渗碳前，采用涂刷法或自动喷涂法将防渗碳涂料置于拟激光焊接表面，每件焊接上表面涂料区自焊缝中心线算起宽度w为4mm；每件焊接端面涂料区自焊缝上表面算起宽度为7mm；经渗碳淬火、回火、喷丸等处理后；将需焊接的齿轮与锥体部件压装在一起，准备进行激光焊接。
(2)将齿轮与锥体装夹在可倾数控回转工作台的定位夹具上，使齿轮在激光焊接过程中按要求进行旋转，以实现不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦结构的导光系统将聚焦后的激光束传输至齿轮与锥体焊接焊缝区中心，使激光束聚焦焦点离焦量：2mm。
(4)激光焊接过程中，激光器输出激光功率1KW～6KW；焊接速度4.5m/min；
(5)焊接过程中采用氮气、氩气或氦气中的几种气体及压缩空气等气体在焊接过程中对焊接熔池及光学元件进行保护，气体流量10L/min。

Claims (1)

1、一种汽车变速箱齿轮渗碳后激光焊接方法，其特征在于：加工步骤如下：(1)对齿轮焊接的表面进行防渗碳处理，以使该部位在齿轮渗碳后碳含量相对较低；齿轮部件渗碳前，采用涂刷法或自动喷涂法将防渗碳涂料置于拟激光焊接表面，每件焊接上表面涂料区自焊缝中心线算起宽度w为2mm≤w≤6mm；每件焊接端面涂料区自焊缝上表面算起宽度为4mm≤h≤8mm；经渗碳淬火、回火、喷丸等处理后；将需焊接的齿轮部件压装在一起，准备进行激光焊接。
(2)将齿轮装夹在可倾数控回转工作台的定位夹具上，使齿轮在激光焊接过程中按要求进行旋转，以实现不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦结构的导光系统将聚焦后的激光束传输至齿轮焊接焊缝区中心，使激光束聚焦焦点离焦量为：-2mm～+2mm。
(4)激光焊接过程中，激光器输出激光功率1KW～6KW；焊接速度0.5～5.5m/min；
(5)焊接过程中采用氮气、氩气或氦气中的一种或几种气体及压缩空气等气体在焊接过程中对焊接熔池及光学元件进行保护，气体流量5～15L/min。
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