一種硬齒面齒輪以及硬齒面齒輪修復(fù)工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種硬齒面齒輪，包括齒輪主體，在齒輪主體的表面有熔覆層；所述熔覆層包括結(jié)合層、過渡層、工作層、加工層；所述結(jié)合層位于齒輪主體外表面；所述過渡層位于結(jié)合層頂面；所述工作層位于過渡層頂面；所述加工層位于工作層頂面。以及公開了一種硬齒面齒輪修復(fù)工藝包括前期處理階段，預(yù)處理硬齒面齒輪，使硬齒面齒輪達(dá)到修復(fù)要求；修復(fù)階段，使硬齒面齒輪表面形成熔覆層；加工階段，加工經(jīng)過修復(fù)階段的硬齒面齒輪，使硬齒面齒輪達(dá)到修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種硬齒面齒輪修復(fù)工藝，修復(fù)硬齒面齒輪表面的磨損、裂痕、切根斷齒，使齒輪齒能完全嚙合，降低了齒輪齒嚙合的噪音，防止齒輪齒斷裂，降低硬齒面齒輪的報(bào)廢率，降低了生產(chǎn)成本，減少了資源浪費(fèi)，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及硬齒面齒輪，尤其涉及一種硬齒面齒輪以及硬齒面齒輪修復(fù)工藝。
技術(shù)介紹
硬齒面齒輪通常指一對(duì)嚙合齒輪的齒面硬度均大于350HBS的齒輪。齒面的承載能力應(yīng)與齒面硬度有關(guān)，硬度越高，則其承載能力也越高。根據(jù)齒面硬度的大小，通常人們將齒輪傳動(dòng)分為兩類，即硬齒面齒輪和軟齒面齒輪。“FGM-KM-B. U”即彌散強(qiáng)化復(fù)合金屬梯度功能材料，是一種特種合金系列。這種合金材料系列具有易熔性，易與基材熔合，同時(shí)兼有耐磨、耐沖擊、耐熱疏散應(yīng)力、抗腐蝕等綜合物理性能。合金材料在基材表面被熔合后所形成的合金層，其晶相組織以珠光體、馬氏體、奧氏體及雙向耐磨合金為主。熔敷合金材料由固態(tài)向液態(tài)再轉(zhuǎn)化為固態(tài)時(shí)，基材金屬表面氧化物脫氧，并生成低熔點(diǎn)的硼硅酸鹽類熔渣浮出，形成保護(hù)膜，使熔化的合金與被處理的固態(tài)基材金屬達(dá)到冶金結(jié)合。硬齒面齒輪是一個(gè)彈性體，同時(shí)是一種磨損件，耐蝕、耐熱、耐疲勞性、耐磨性能較差，隨著工作時(shí)間的推進(jìn)，硬齒面齒輪表面會(huì)磨損，工作時(shí)承載著巨大的扭力矩，會(huì)在瞬間發(fā)生微量彎曲變形，嚙合時(shí)的微量變形則會(huì)直接引起基節(jié)誤差的影響，使下一對(duì)齒頂與齒根發(fā)生干涉、發(fā)生強(qiáng)烈的沖擊，會(huì)引起嚙合時(shí)的噪音。如果扭力矩過，應(yīng)力集中則會(huì)產(chǎn)生新裂紋，甚至造成齒輪齒斷裂，甚至造成機(jī)械損壞，從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)有的工程里面，遇到硬齒面齒輪損壞，多采用直接更換新齒輪的辦法，浪費(fèi)了大量的資源以及成本，在遇到大型硬齒面齒輪損壞時(shí)，更換新的齒輪將付出更巨大的經(jīng)濟(jì)損失，為社會(huì)效益帶來了消極影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的的第一專利技術(shù)目的是為了提供一種更耐磨的硬齒面齒輪。為了實(shí)現(xiàn)第一專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是 一種硬齒面齒輪，包括齒輪主體，在齒輪主體的表面有熔覆層；所述熔覆層包括結(jié)合層、過渡層、工作層、加工層；所述結(jié)合層位于齒輪主體外表面；所述過渡層位于結(jié)合層頂面；所述工作層位于過渡層頂面；所述加工層位于工作層頂面。可選的，所述結(jié)合層金相組織為珠光體組織。可選的，所述的過渡層的金相組織為馬氏體和貝氏體。可選的，所述的工作層的金相組織為奧氏體。可選的，所述的加工層的金相組織為鐵素體。通過上述結(jié)構(gòu)，本專利技術(shù)提供的一種硬齒面齒輪，結(jié)合層改變了原材質(zhì)的金相結(jié)構(gòu)，稀釋熔敷層中S、P的含量，凈化晶介，減少熱裂紋和冷裂紋的產(chǎn)生，增強(qiáng)其結(jié)合力，可降低熔合區(qū)域固熔體中C、Mn的含量，提高了該區(qū)域的熔敷性增強(qiáng)其結(jié)合力，達(dá)到恢復(fù)尺寸和逐步過渡強(qiáng)化的目的。過渡層解決了各成分之間的良好融合，疏散應(yīng)力增加沖擊韌性，防止應(yīng)力集中而產(chǎn)生新裂紋，防止扭力矩大而斷裂，使金屬與金屬之間熔敷層形成不同強(qiáng)度等級(jí)的逐步過渡結(jié)合，使恢復(fù)尺寸與疏散應(yīng)力相統(tǒng)一，增加耐熱蝕疲勞的金屬元素，以滿足工況條件的需要和技術(shù)要求。工作層在保證強(qiáng)化金屬能耐高應(yīng)力、有抗磨粒磨損性能的同時(shí)，還能保證良好的耐蝕、耐熱、耐疲勞性、耐磨性能，從而達(dá)到多相改性的目的。在涂層硬化處理時(shí)，填充耐沖擊韌性、耐磨損的金屬元素，達(dá)到硬面齒技術(shù)要求的處理目的。加工層的目的是降低硬齒面齒輪修復(fù)后的表面硬度，保證機(jī)加工的精度和光澤度。本專利技術(shù)的另一專利技術(shù)目的是為了提供一種硬齒面齒輪修復(fù)工藝。為了實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是 一種硬齒面齒輪修復(fù)工藝，包括前期處理階段，預(yù)處理硬齒面齒輪，使硬齒面齒輪達(dá)到修復(fù)要求；修復(fù)階段，使硬齒面齒輪表面形成熔覆層；加工階段，加工經(jīng)過修復(fù)階段的硬齒面齒輪，使硬齒面齒輪達(dá)到修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。可選的，所述前期處理階段步驟包括硬度檢測(cè)，用以檢測(cè)硬齒面齒輪硬度是否符合要求；超聲波檢測(cè)，檢測(cè)硬齒面齒輪表面的缺陷；材質(zhì)化學(xué)元素分析，分析硬齒面齒輪表面不同部位的化學(xué)元素差異；粗化處理，便于下一步熔覆層附著；凈化處理，去除硬齒面齒輪表面殘余雜物。可選的，所述加工階段包括銑齒、滾齒、以及磨齒。本專利技術(shù)提供了一種硬齒面齒輪修復(fù)工藝，修復(fù)硬齒面齒輪表面的磨損、裂痕，使齒輪齒能完全嚙合，降低了齒輪齒嚙合的噪音，防止齒輪齒斷裂，降低硬齒面齒輪的報(bào)廢率，降低了生產(chǎn)成本，減少了資源浪費(fèi)，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本專利技術(shù)，在此本專利技術(shù)的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本專利技術(shù)，但并不作為對(duì)本專利技術(shù)的限定。實(shí)施例1 : 本實(shí)施例公開了一種硬齒面齒輪，一種硬齒面齒輪，包括齒輪主體，在齒輪主體的表面有熔覆層；熔覆層包括結(jié)合層、過渡層、工作層、加工層；結(jié)合層位于齒輪主體外表面；過渡層位于結(jié)合層頂面；工作層位于過渡層頂面；加工層位于工作層頂面。其中，結(jié)合層金相組織為珠光體組織，合金主要元素由Cr、C、Mn、Mo、Ni等組成。結(jié)合層結(jié)合在硬齒面齒輪表面，改變?cè)馁|(zhì)的金相結(jié)構(gòu)，稀釋熔敷層中S、P的含量，凈化晶介，減少熱裂紋和冷裂紋的產(chǎn)生，增強(qiáng)其他層的結(jié)合力，可降低熔合區(qū)域固熔體中C、Mn的含量，提高了熔合區(qū)域的熔敷性，增強(qiáng)熔合區(qū)域的結(jié)合力，達(dá)到恢復(fù)尺寸和逐步過渡強(qiáng)化的目的，使其結(jié)合力強(qiáng)度達(dá)到500N。其中，過渡層的金相組織以馬氏體為主，在馬氏體、貝氏體之間變化，合金主要元素由W、Mn、V、N、Cr組成，解決其它各成分之間的良好融合。疏散應(yīng)力增加沖擊韌性、防止應(yīng)力集中而產(chǎn)生新裂紋，并且防止扭力矩大而斷裂，使金屬與金屬之間熔敷層形成不同強(qiáng)度等級(jí)的逐步過渡結(jié)合。使恢復(fù)尺寸與疏散應(yīng)力相統(tǒng)一，增加耐熱蝕疲勞的金屬元素，以滿足工況條件的需要和技術(shù)要求。所述的工作層的金相組織為奧氏體為主，合金主要元素由Co、Cr、T1、Mn、W、Mo等組成，使硬齒面齒輪表面金屬能耐高應(yīng)力，有抗磨粒磨損性能，同時(shí)具備良好的耐蝕、耐熱、耐疲勞性、耐磨性能；達(dá)到多相改性的目的。在涂層硬化處理時(shí)，需填充耐沖擊韌性，耐磨損的金屬元素，并能疏散應(yīng)力的新材料，達(dá)到硬面齒技術(shù)要求的處理目的。所述的加工層的金相組織以鐵素體為主。合金主要元素由C、Mn、S1、N1、Cr等組成，降低硬齒面齒輪表面熔覆層硬度，便于機(jī)械滾齒、銑齒、磨齒加工，保證機(jī)加工的精度和光澤度。同時(shí)本實(shí)施例公開了一種形成上述產(chǎn)品的硬齒面齒輪修復(fù)工藝，包括前期處理階段，預(yù)處理硬齒面齒輪，使硬齒面齒輪達(dá)到修復(fù)要求；修復(fù)階段，使硬齒面齒輪表面形成熔覆層；加工階段，加工經(jīng)過修復(fù)階段的硬齒面齒輪，使硬齒面齒輪達(dá)到修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。其中，前期處理階段包括 清洗工件，清洗除去硬齒面齒輪的油污、銹斑層、疲勞層及不規(guī)則的毛刺； 硬度檢測(cè)，用以檢測(cè)硬齒面齒輪硬度是否符合要求； 超聲波檢測(cè)，檢測(cè)硬齒面齒輪表面的磨損及裂痕缺陷，對(duì)于裂紋等缺陷用角磨機(jī)磨削掉，徹底消除缺陷，使其露出金屬光澤面為止； 材質(zhì)化學(xué)元素分析，分析硬齒面齒輪表面不同部位的化學(xué)元素差異； 粗化處理，可用磨光機(jī)打磨并吹風(fēng)清掃，使后續(xù)修復(fù)階段的熔覆層易于附著，為其完整地達(dá)到冶金結(jié)合創(chuàng)造條件； 凈化處理，用氫氧化鈉(NaOH)、碳酸鈉(NaCO)、硝酸鈉(NaNO)，再加合成劑721，消除零件上金屬碎屑及殘余雜物并用風(fēng)進(jìn)行吹掃。吸收率檢測(cè)，用碳素墨汁或普通墨汁與交替石墨和721專用的溶液，涂刷或噴敷在待修復(fù)的面上，當(dāng)用激光照射時(shí)，產(chǎn)生碳燃燒的煙霧和刺眼的光亮，證明待修復(fù)表面的吸收率可達(dá)到99%以上。其中，修復(fù)階段使用FGM-KM-B. U材料，利用離子轟擊滲透擴(kuò)散處理的工藝，使用中頻爐將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽糜昌X面齒輪的陰極或陽極的輝光放電，將F本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種硬齒面齒輪，包括齒輪主體，其特征在于：在齒輪主體的表面有熔覆層；所述熔覆層包括結(jié)合層、過渡層、工作層、加工層；所述結(jié)合層位于齒輪主體外表面；所述過渡層位于結(jié)合層頂面；所述工作層位于過渡層頂面；所述加工層位于工作層頂面。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種硬齒面齒輪，包括齒輪主體，其特征在于:在齒輪主體的表面有熔覆層；所述熔覆層包括結(jié)合層、過渡層、工作層、加工層；所述結(jié)合層位于齒輪主體外表面；所述過渡層位于結(jié)合層頂面；所述工作層位于過渡層頂面；所述加工層位于工作層頂面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬齒面齒輪，其特征在于:所述結(jié)合層金相組織為珠光體組織。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬齒面齒輪，其特征在于:所述的過渡層的金相組織為馬氏體和貝氏體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬齒面齒輪，其特征在于:所述的工作層的金相組織為奧氏體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬齒面齒輪，其特征在于:所述的加工層的金相組織為鐵素體。6.一種硬齒面齒...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張開明，趙洪波，閔顯文，劉尚文，林全意，林柱生，羅文斌，苗建軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢開明高新科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：