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用激光技术于农业机械制造中_亚博APP手机版
本文摘要:自20世纪60年代激光出现以来,激光技术作为一种高新技术,已经在各行各业取得了最重要的应用。

自20世纪60年代激光出现以来,激光技术作为一种高新技术,已经在各行各业取得了最重要的应用。激光加工技术是指以高能密度激光束为手段,通过激光束与材料之间的物理和化学作用,构建材料形态或性质的转化的各种先进设备和材料加工技术。激光加工涉及激光物理、材料、电子、机械、工程热传导等多个学科。

它集激光、生产、控制、计算机应用等多种技术于一体,已成为一种典型的跨学科、多技术融合的先进装备生产技术。激光加工具有不可识别、无污染、热影响区小、加工精度高、可选择性加工等特点,在特定的加工条件下是其他生产方法无法替代的。因此,激光技术在许多行业获得了最重要的应用。由于其自身应用的特点和工作对象的复杂性,特别是在农业机械生产行业,设计和加工方法相对落后,使其创新性较低,新产品开发周期长,成本高,生产质量难,产品寿命短。

为了提高农业机械的生产技术,与其他机械制造业并行发展,需要增加激光等先进设备生产技术在农业生产中的应用,提升农业机械生产企业的现代生产技术水平。激光慢成形技术在农业机械生产中的应用是根据计算机辅助设计模型需要缓慢生产样品或零件的技术的总称。

它构建了CAD技术、数控技术、激光技术、材料技术等现代科技成果,是先进装备生产技术最重要的组成部分。根据CAD模型(电子模型),可以自动地、必然地、缓慢地、准确地将设计思想物化为具有一定功能的原型或必要的生产零件,在没有模具和工具的情况下完全分解给定的简单零件,解决从设计到生产的存取缓慢问题。因此,该技术可以缓慢评估和改变产品设计,有效延长产品研发周期,降低开发成本,满足当今日益激烈的市场对新产品研发和缓慢生产的排斥,增强产品的市场竞争力和企业的综合竞争力。

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激光选择工件是慢成形生产中最重要的工艺方法之一。该技术利用逐层添加材料的原理,对三维实体模型进行切片和分区,分解激光工件的扫描路径,然后用x-Y激光扫描仪沿扫描路径扫描激光束,工件逐层同化均匀的粉末材料(如塑料粉末、尼龙粉末、蜡、陶瓷或)、金属与粘结剂的混合粉末或金属粉末,经过工件和层的转化,最终形成所需的三维工件。该生产方法具有成形速度快、精度高、表面质量好、后处理简单、省时等特点。

它是一项重要的技术,为生产技术的发展构建了一种新的方法。农业机械的生产过程是特殊的。零件形状简单,如农田机械、整地机械、会计机械等。

此外,还有许多简单的曲面,如犁曲面、旋耕机的旋耕刀、水泵叶轮和送料螺杆等。它们的形状需要根据具体的生产条件进行适当的调整。因此,用传统的加工方法开发这类农机零件不仅开发时间长,加工工艺简单,而且很难超过理想的效果。

先进设备的激光慢成形施工技术不仅大大缩短了新产品的开发周期,降低了开发成本,而且比传统的生产方法具有更高的生产质量。激光表面强化及热处理技术的应用激光表面强化及热处理技术是近20年来发展起来的一种新的材料表面处理技术。

Th 激光表面强化和热处理可分为三类:一是激光照射时金属不熔化,但结构发生变化,主要是激光热力学硬化(激光淬火);二是金属在激光太阳光下熔化时,经过加热或再次加入其他元素改善表面性质后结构发生变化,包括激光熔化、激光合金化、激光非晶化和微晶化简化;第三,金属表面在激光太阳光照射下再次蒸发,然后结构再次发生变化。这种工艺主要是激光冲击硬化。上述各种激光热处理工艺相结合的理论基础是激光与物质的相互作用规律和金相的不道德性。

激光热处理是对传统热处理技术的发展和补充,可以解决其他表面处理方法无法解决或解决不好的材料强化问题。激光处理后,铸层表面强度平均在HRC60以上,中碳钢、高碳钢和合金钢表面硬度平均在HRC70以上,提高了其耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性和抗氧化性,缩短了使用寿命。激光热处理在汽车工业中应用广泛,HJ激光热处理可应用于汽车的许多关键零件(如缸体、缸套、曲轴、凸轮轴、排气阀、气门座或活塞环等)。

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)。在一定程度上,农业机车也应该得到广泛应用。在农业生产中,机器的工作条件是多种多样的,一些机器(犁、耕机、播种机和收割机)需要在磨料介质中工作,这使得许多零件磨损迅速。另一方面,为了获得足够的强度,机器使用的材料更少,不仅浪费材料,而且变得更轻。

对于这类零件,激光硬化处理后的硬度比常规淬火后低5%-20%。激光合金化可以自由选择重新添加新材料,在基体上形成新的合金层,从而达到令人失望的性能。此外,由于处理后性能的提高,可以与性能较低的基板匹配,从而提高基板的质量。

3激光在农业机械零件修复中的应用激光熔覆(也称激光熔覆或激光熔覆)是一种新的表面改性技术。通过向衬底表面添加覆层材料并使用高能激光束,覆层材料与衬底表面上的薄层熔合,并且在衬底表面上形成与冶金熔合的填充覆层。因为激光熔覆可以在低熔点的基体表面熔覆低熔点的材料,而且材料的成分也是合金熔炼的一般热力学条件所允许的。

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因此,使用的包层材料范围非常广泛,包括镍基、钴基、铁基合金、碳化物填充合金材料和陶瓷材料。其中,合金材料和碳化物复合材料的激光熔覆技术较为成熟,并已在实践中得到应用。

由于激光束的高能量密度导致类似热力学的缓慢冷却过程,激光熔覆对基体的热影响很小,激光熔覆引起的变形也很小。通过控制激光的输出能量,可以在非常低的程度上(超过10%)容忍衬底的溶解,从而保持原始熔融悬浮材料的优异性能。因此,激光熔覆技术可以提高材料表面的耐久性和耐腐蚀性,主要用于修复磨损零件和增强新生产零件的性能。

对于最重要的零件(如农业机械中的气缸套和活塞等。),由于工作量大,高温、高压、风化和不同程度的摩擦,磨损量相当大,零件必须定期交付和更换。对于农田机械、整地机械、收割机械(如犁、耕机、播种机、收割机等),作业时局部磨损较快,零件因局部损坏而出厂。

为了延长零件的使用寿命,修理工作意义重大。激光加工具有选择性区域的独特优势,激光熔覆可以方便地修复磨损的零件,使零件不会因局部损坏而交付,提高了零件的可靠性和使用寿命,新零件超过了更好的性能 4激光技术在农业机械生产中应用的几点思考1)激光加工技术在许多行业得到大力推广,其在农业机械制造中的应用也势在必行。但是,加工类型的自由选择和激光的应用应该从基本的改变。

只有充分控制先进的设备加工方法,才能更好地改进传统工艺,充分发挥新技术的优势。激光加工技术构建了CAD技术、数控技术、激光技术、材料技术等现代科技成果,涉及的技术范围很广。因此,农机企业必须分析自身条件和市场需求,与其他机械企业协商,利用这个方向,找到结合点,循序渐进,避免所谓的一步到位。

因为激光加工技术的发展非常缓慢,任何企业都不可能一步到位。2)激光加工技术在我国农业机械生产中的应用仍然不广泛,主要是因为激光技术在该行业的应用在某种程度上不存在神秘性和种族主义。另外,激光技术的宣传太多,缺乏实践。

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因此,农机企业不应该尽快引进和吸收工业生产成熟期的科研成果,利用好行业内建立的多功能激光加工中心,更好地为农机企业服务。3)近年来,大功率激光器及辅助设备的生产技术日益完善,其基础理论和生产技术已成熟13年。

与其他加工设备相比,大功率激光器的价格并不是很高。因此,激光加工技术在农业机械制造中的应用并不具备一定的外部条件。

此外,随着农业产业化发展缓慢,农业生产企业的实力明显增强,产品质量的废品率更低,这为激光加工技术在农业机械制造中的应用提供了内在动力和条件。因此,激光加工技术在农业机械制造中的应用目前还不具备条件。

可以说,激光加工技术的引入最终将大大提高农业机械的生产水平。


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