lol豹女符文变速器齿轮电子束焊和激光焊对比-齿轮传动

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A.绪论
汽车变速器齿轮在变速或行驶中易受到冲击韦骁龙,离合器上齿轮和变速器齿轮间的焊接处的强度要高。同时,不会产生焊接变形导致的噪音。 变速器齿轮要求高强度、高精度焊接。
电子束焊满足高强度、高精度的条件,被广泛应用前门23号。电子束焊的焊缝形貌是扁平状,相比于激光焊接有横向应力少和母材表面热传导少的特征。从很薄的薄膜至几百毫米的焊接都可进行。电子束容易被大气中的导电粒子分散,所以必须在5×10-2torr以上高真空状态进行焊接,但电子束焊为抽真空,需要大量的时间,制约生产效率提高,也因真空状态不同导致焊接的质量不同的缺点。
随之可代替的激光焊接方法克服电子束的缺点,受到瞩目。也被海外的汽车制造商验证并使用。

表1】电子束焊接与激光束焊接的特征
为提高变速器零配件的焊接效率,电子束焊接与激光焊接做了对比,验证变速器零配件焊接领域里激光焊接工艺方法的合理性报告典狱长。
B.试验方法
工件:手动变速器变速器齿轮
激光焊接
1) 4KW ND:YAGf=200, Spot Size=0.6mm
2) 2.5KW CO2 f=200, Spot Size=0.3mm
电子束焊接
40KV 低电压型加速电压
对相同焊接深度条件下的焊缝宽度,焊缝高度,lol豹女符文变形量等比较分析

【图1】手动变速器变速器齿轮和离合器齿轮
图1的试验中使用的Manual Transmission的变速器齿轮由离合器齿轮和变速器齿轮组成。
2种材料在焊接之前经过了清洗、烘干及压装工序,使用的材质是ASCM17H1(参照表2)。

C.结果及考察
焊接端面、变形疲劳强度、热变形方面对电子束焊接和激光焊接进行结果分析。
1. 焊接端面分析
把热变形试验样件焊接方法做的分析列表看【表3】
焊接深度因各焊接方法的热传导而不同,Nd:YAG激光的焊缝宽度最大。
CO2激光焊和电子光束Spot大小是0.3mm,Nd:YAG激光0.6mm时,焊缝宽度因光束Spot大小而变化。

【表3】焊接方式不同的情况下焊接端面及试验条件
【图2】是受热影响监测范围从焊缝表面至0.2mm深度测量的结果,所以得出受热影响范围大小不会因焊接方法而不同。

焊接深度(mm) 【图2】焊接深度导致受热影响范围对比
2. 变形疲劳强度
【图3】是监测变形疲劳强度的样件周正武,为了测量焊接部位的破坏强度,以10mm间距焊接了3处,焊接深度为3.0mm。样件疲劳强度试验条件按发动机最大输出扭矩3倍以上的动态扭矩100万Cycle,呆宝静结果与电子束焊接相同。

【图3】变形疲劳强度试验样件
3. 热变形试验
如【图4】,为掌握变速器齿轮的热传导特性,利用热成像摄影机监测了激光焊接前后0.5s~10s之间的变化超级童养媳。焊接时产生的热量传到离合器齿轮Taper处内侧后,逐渐向离合器齿轮和变速器齿轮的齿牙散去郝笛。

单位:秒/S 【图4】激光焊接后温度分布
热变形监测部位是Taper角度、Taper高度、变速器齿轮内径、齿牙,如【图5】,按焊接方法焊接了15个样件,各抽选10个进行测量

A:Taper角度 B:变速齿轮内径 C:Taper高度 D:齿牙
【图5】变速器齿轮的热变形测量部位
考虑到最后加工公差是CO2激光焊的热变形特性表现最好,Nd:YAG相比电子束焊,散布高、50%左右超出了加工公差范围。虽然电子束焊有加工余度,但相比CO2激光焊,散布大。

■:电子束焊 ●:CO2激光 ▲:Nd:YAG激光焊 Taper角度(分)
【图6】变速器齿轮的Taper角度变化导致的热变形分布
D.结论
电子束焊接、CO2激光焊、Nd:YAG激光焊接特性试验对比结果
1) 焊接深度
电子束焊以最少的热量达到最深的深度,Nd:YAG激光在芯部焊接上比CO2焊接不利,受热影响部位与焊接方法无关。
2) 疲劳强度
与焊接方法无关断风贤,可得到类似的强度
3) 热变形
按焊接方法测量结果CO2激光焊结果与电子束焊结果类似,Nd:YAG激光焊结果与CO2激光焊相比,存在能量吸收率高的特性,导致热变形大刘何娜 。
通过电子束焊和CO2及Nd:YAG激光焊接的特性对比结果,对于变速器的齿轮焊接,使用激光焊接更为有利。
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