গিয়ার স্টিলের পৃষ্ঠে লেজার ক্ল্যাডিং নি-ভিত্তিক আবরণের প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির অপ্টিমাইজেশন

গিয়ার ড্রাইভ যান্ত্রিক ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর উচ্চ ট্রান্সমিশন দক্ষতা, উচ্চ ভারবহন ক্ষমতা, বড় শক্তি পরিসীমা, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন এবং অন্যান্য অনেক সুবিধা রয়েছে। পরিষেবার লোড এবং গিয়ারের চলমান গতি বৃদ্ধির সাথে, গিয়ার সিস্টেমটি গিয়ার মেশিং ট্রান্সমিশনের প্রক্রিয়ায় দাঁত ভাঙ্গা, দাঁতের পিটিং, দাঁত পরিধান, দাঁত প্লাস্টিকের বিকৃতি এবং দাঁত আঠালো হওয়ার ঝুঁকিপূর্ণ, যা এর পরিষেবা জীবনকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে। গিয়ার ট্রান্সমিশন সিস্টেমের পরিষেবা জীবন কার্যকরভাবে দীর্ঘায়িত করার জন্য, গিয়ার চাকার ভারবহন ক্ষমতা এবং ক্লান্তি-বিরোধী কর্মক্ষমতা উন্নত করতে দাঁতের পৃষ্ঠকে সংশোধন এবং শক্তিশালী করা প্রয়োজন। অন্যান্য পৃষ্ঠ পরিবর্তন প্রযুক্তির সাথে তুলনা করে, লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তি এর সংক্ষিপ্ত প্রক্রিয়াকরণ চক্র, উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা এবং কম খরচে প্রযুক্তিগত সুবিধাগুলি উচ্চ-মানের আবরণ প্রস্তুত করতে পারে, যার ফলে অংশগুলির পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত হয়। লেজার ক্ল্যাডিং প্রক্রিয়ায় উচ্চ-তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট এবং খুব দ্রুত শীতল হওয়ার হারের কারণে, আবরণটি ছিদ্র এবং মাইক্রো-ফাটলের মতো ত্রুটির প্রবণতা রয়েছে, যা আবরণের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে, যা লেজার ক্ল্যাডিং অংশগুলির প্রয়োগকে সীমিত করে। একটি নির্দিষ্ট পরিসরে. অতএব, লেজার প্রস্তুতির ক্ষেত্রে লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তির প্রয়োগের প্রচারের জন্য প্রক্রিয়া পরামিতিগুলিকে অপ্টিমাইজ করে লেপের গুণমান উন্নত করা অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।

সাধারণত ব্যবহৃত লেজার ক্ল্যাডিং পাউডারগুলি প্রধানত Fe -, Ni - এবং Co - ভিত্তিক অ্যালয়। বিভিন্ন ক্ল্যাডিং পাউডারগুলির মধ্যে, নি-ভিত্তিক খাদ পাউডারগুলি তাদের ভাল পরিধান প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের, ভেজাযোগ্যতা এবং মাঝারি দামের কারণে লেজার ক্ল্যাডিং উপকরণগুলিতে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে।

এই কাগজে, 18CrNiMo7-6 গিয়ার স্টিলের পৃষ্ঠে Ni-ভিত্তিক আবরণ লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তির দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছিল। একক পরিবর্তনশীল পদ্ধতিটি আবরণের মাইক্রোস্ট্রাকচারের উপর বিভিন্ন প্রক্রিয়া পরামিতির প্রভাব অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং সর্বোত্তম প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি ম্যাক্রোস্কোপিক আকারবিদ্যা, মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং আবরণের কঠোরতাকে মূল্যায়ন সূচক হিসাবে গ্রহণ করে নির্ধারণ করা হয়েছিল। গবেষণার ফলাফলগুলি Ni-ভিত্তিক পাউডার মেরামতের দাঁতের অংশগুলির অ্যাপ্লিকেশন পরিসীমা প্রসারিত করতে পারে এবং ভবিষ্যতে গিয়ার উপকরণগুলিতে লেজার ক্ল্যাডিং প্রযুক্তির প্রয়োগ এবং অপ্টিমাইজেশনের জন্য প্রযুক্তিগত নির্দেশিকা প্রদান করতে পারে।

1. পরীক্ষার উপকরণ এবং সরঞ্জাম

পরীক্ষায় ব্যবহৃত বেস উপাদান হল 18CrNiMo7-6 গিয়ার স্টিল। 18CrNiMo7-6 হল ইউরোপীয় স্ট্যান্ডার্ড EN10084 কার্বারাইজড অ্যালয় স্ট্রাকচারাল স্টিল, যা গার্হস্থ্য গ্রেড 17Cr2Ni2Mo-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। কার্বারাইজিং, কোনচিং, কম-তাপমাত্রার টেম্পারিং এবং ফিনিশিং করার পরে, ইস্পাতটির দুর্দান্ত শক্তি, পরিধান প্রতিরোধের এবং প্রভাবের বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি বায়ু শক্তি, বন্দর, মাইন রিডুসার গিয়ার এবং উচ্চ-গতির লোকোমোটিভ গিয়ারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। 18CrNiMo7-6 স্টিলের রাসায়নিক গঠন সারণি 1 এ দেখানো হয়েছে।

সারণী 1 18CrNiMo7-6 গিয়ার স্টিলের রাসায়নিক গঠন (ভাংশ ভগ্নাংশ ,%)

পরীক্ষায় ক্ল্যাডিং পাউডার হিসাবে NiCr20 সেলফ-ফিজিবল অ্যালয় পাউডার ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং এর রাসায়নিক সংমিশ্রণ সারণী 2-এ দেখানো হয়েছে। NiCr20 পাউডারের ভাল স্ব-গলে যাওয়া, ভেজাযোগ্যতা, পরিধান প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি একটি প্রশস্ততার জন্য উপযুক্ত। লেজার ক্ল্যাডিং প্রক্রিয়া পরামিতি পরিসীমা. ZrO2 সিরামিক পাউডার পরীক্ষায় অক্জিলিয়ারী ক্ল্যাডিং উপাদান হিসাবে নির্বাচিত হয়েছিল। ZrO2 সিরামিক পাউডারের ভাল তাপীয় স্থিতিশীলতা, উচ্চ-তাপমাত্রার পরিধান প্রতিরোধের এবং জারা প্রতিরোধের, ইত্যাদি সুবিধা রয়েছে। লেজার ক্ল্যাডিংয়ের কারণে তাপীয় চাপের ফাটল দূর করতে এবং আবরণের ঘনত্ব উন্নত করতে লেজার ক্ল্যাডিংয়ে ফেজ ট্রানজিশন শক্ত করা সহজ। অতএব, এটি উচ্চ-তাপমাত্রা পরিধান-প্রতিরোধী আবরণ প্রস্তুত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পরীক্ষায় ব্যবহৃত NiCr20 এবং ZrO2 পাউডারগুলি চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। NiCr20 অ্যালয় পাউডার এবং ZrO2 সিরামিক পাউডারের রূপবিদ্যা হল গোলাকার কণা যার কণার আকার যথাক্রমে 100μm এবং 50μm। NiCr20 পাউডার এবং ZrO2 সিরামিক পাউডার 48 ∶ 1 এর ভর অনুপাত অনুযায়ী মিশ্রিত করা হয়েছিল এবং লেজার ক্ল্যাডিং পাউডার হিসাবে ব্যবহার করার জন্য শুকানো হয়েছিল।

সারণী 2 NiCr20 পাউডারের রাসায়নিক গঠন (ভাংশ ভগ্নাংশ ,%)

চিত্র: 1 NiCr20(a) এবং ZrO2 (b) পাউডারের রূপবিদ্যা

লেজার ক্ল্যাডিং পরীক্ষা MLO{{0}} লেজার ক্ল্যাডিং সরঞ্জামগুলিতে করা হয়েছিল। লেজার ক্ল্যাডিং সরঞ্জামগুলিতে একটি লেজার ক্ল্যাডিং অগ্রভাগ, একটি লেজার, একটি ছয়-অক্ষ যান্ত্রিক হাত, একটি পাউডার ফিডিং সিস্টেম, একটি জল শীতল করার ব্যবস্থা এবং একটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা থাকে। লেজার ক্ল্যাডিং সরঞ্জামগুলি লেজার নির্গমনের উত্স হিসাবে ফাইবার লেজার ব্যবহার করে, এবং উপলব্ধ শক্তি পরিসীমা 400 ~ 4000 W। লেজার ক্ল্যাডিংয়ের প্রক্রিয়াতে, পাউডার ফিডার পাউডার ঘূর্ণনের মাধ্যমে পাউডার আউটলেটে পাঠানো হয়, গতি পরিসীমা পাউডার ট্রে হল 0 ~ 4 r/min, এবং কণার আকারের পরিসীমা হল 50 ~ 150 μm। ওয়াটার কুলিং সিস্টেম টেস্ট অপারেশন চলাকালীন একটি ধ্রুবক তাপমাত্রা পরিবেশ নিশ্চিত করতে লেজার এবং লেজার ক্ল্যাডিং হেডের জন্য শীতল জল সরবরাহ করে। পুরো পরীক্ষার সময় জারণ এড়াতে গলিত পুলটি উচ্চ বিশুদ্ধতা আর্গন দ্বারা সুরক্ষিত ছিল।

লেজার ক্ল্যাডিং পরীক্ষাটি ব্লক প্লেট গিয়ার স্টিলের উপর করা হয়েছিল। লেজার স্ক্যানিং দিকটি প্লেটের দীর্ঘ পাশে ছিল এবং প্রায় 20 মিমি আবরণের দৈর্ঘ্য প্লেটের কেন্দ্রে ফিউজ করা হয়েছিল। একক ফ্যাক্টর পরীক্ষা ব্যবহার করা হয়েছিল। পরীক্ষার পরামিতিগুলি ছিল লেজার পাওয়ার 500 ~ 900 W, স্ক্যানিং গতি 2 ~ 8 mm/s, পাউডার ফিড রেট 8.8 ~ 13.2 g/min, argon ফ্লো রেট 4 L/min, স্পট ব্যাস φ4 মিমি, ডিফোকাসিং ক্ষমতা 250 মিমি। নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি সারণি 3 এ দেখানো হয়েছে, এবং পরীক্ষার প্রতিটি গ্রুপ দুবার পুনরাবৃত্তি হয়।

সারণি 3 একক চ্যানেল লেজার ক্ল্যাডিংয়ের টেস্ট প্যারামিটার

লেজার ক্ল্যাডিং পরীক্ষার পরে, আবরণটির ধাতব বিশ্লেষণ করা হয়েছিল এবং একটি তারের কাটার মেশিন দ্বারা আবরণটি 5 মিমি × 5 মিমি × 5 মিমি একটি ঘনক্ষেত্রে কাটা হয়েছিল এবং লেপের অংশটি ধাপে ধাপে পালিশ এবং পালিশ করা হয়েছিল। পদক্ষেপ তারপর, অ্যাকোয়া রেজিয়া (HCl থেকে HNO3 এর আয়তনের অনুপাত 3 ∶ 1) এটিকে ক্ষয় করার জন্য ব্যবহার করা হয় এবং ক্ষয়ের সময় প্রায় 2 মিনিট। মেটালোগ্রাফিক চিকিত্সার পরে, অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ এবং স্ক্যানিং আয়না মেটালোগ্রাফিক ক্ষয়ের পরে প্রোফাইল নমুনার মাইক্রোস্ট্রাকচার পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহার করা হয়েছিল। লেজার ক্ল্যাডিং পরীক্ষার পরে গভীরতার সাথে লেপ প্রোফাইলের কঠোরতা পরিমাপ করতে ভিকারস মাইক্রোহার্ডনেস টেস্টার ব্যবহার করা হয়েছিল। আবরণ প্রোফাইলের কঠোরতা পরীক্ষা পৃষ্ঠ স্তর থেকে 50μm দূরে থেকে শুরু হয় এবং স্তরটির অভিন্ন কঠোরতা পরিমাপ না হওয়া পর্যন্ত গভীরতার দিক বরাবর প্রতি 100μm পর পর একটি পরীক্ষা বিন্দু নেয়। পরীক্ষার লোড ওজন 500g এ সেট করা হয়েছে এবং ধরে রাখার সময় 10 সেকেন্ড। ডেটার নির্ভুলতা উন্নত করার জন্য, প্রতিটি গিয়ার স্টিল প্রোফাইলের একই গভীরতার ক্ষেত্রে কঠোরতা 3 বার পরিমাপ করা হয় এবং গড় নেওয়া হয়।

1. লেজারের শক্তি বৃদ্ধির সাথে, গলনের উচ্চতা, গলিত প্রস্থ এবং NiCr{1}ZrO2 আবরণের গলিত গভীরতা বৃদ্ধি পায়। স্ক্যানিং গতি বৃদ্ধির সাথে, আবরণের গলনের উচ্চতা, প্রস্থ এবং গভীরতা হ্রাস পায়। পাউডার খাওয়ানোর হার বৃদ্ধির সাথে, আবরণের গলে যাওয়া উচ্চতা বৃদ্ধি পায়, গলনের প্রস্থ প্রথমে বৃদ্ধি পায় এবং তারপরে হ্রাস পায় এবং গলনের গভীরতা হ্রাস পায়।

2. লেজার শক্তি বৃদ্ধির সাথে, আবরণ মাইক্রোস্ট্রাকচারের ঘনত্ব, মোটা হওয়া এবং মাইক্রোহার্ডনেস হ্রাস পায়। স্ক্যানিং গতি বৃদ্ধির সাথে, আবরণের মাইক্রোস্ট্রাকচারের ঘনত্ব হ্রাস পায়, মাইক্রোস্ট্রাকচারের স্থূলতা এবং মাইক্রো-হার্ডনেস হ্রাস পায়। পাউডার খাওয়ানোর হার বৃদ্ধির সাথে, মাইক্রোস্ট্রাকচারের ঘনত্ব, মাইক্রোস্ট্রাকচার পরিশোধন এবং আবরণের মাইক্রোহার্ডনেস বৃদ্ধি পায়।

3. ম্যাক্রোস্কোপিক আকারবিদ্যা, মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং আবরণের মাইক্রোহার্ডনেসকে মূল্যায়ন সূচক হিসাবে গ্রহণ করে, সর্বোত্তম প্রক্রিয়া প্যারামিটারগুলি নিম্নরূপ প্রাপ্ত হয়েছিল: লেজার পাওয়ার 700 ওয়াট, স্ক্যানিং গতি 2 মিমি/সেকেন্ড, পাউডার ফিড রেট 11.1 গ্রাম/মিনিট।

Xi'an Guosheng লেজার টেকনোলজি কোং, লিমিটেড একটি উচ্চ-প্রযুক্তি সংস্থা যা গবেষণা ও উন্নয়নে বিশেষজ্ঞ, স্বয়ংক্রিয় লেজার ক্ল্যাডিং মেশিন, উচ্চ-গতির লেজার ক্ল্যাডিং মেশিন, লেজার নিভেন মেশিন, লেজার ওয়েল্ডিং মেশিন এবং লেজার 3D প্রিন্টিং সরঞ্জামের উত্পাদন এবং বিক্রয়। আমাদের পণ্য সাশ্রয়ী এবং দেশীয় এবং বিদেশে বিক্রি হয়. আপনি যদি আমাদের পণ্যগুলিতে আগ্রহী হন, অনুগ্রহ করে আমাদের সাথে bob@gshenglaser.com এ যোগাযোগ করুন৷