Глава VІ. Някои аспекти относно приложение на лазерната обработка на прес-форми за леене


6.1. Методика за определяне на технологичните параметри на лазерното въздействие

Изхожда се от следните условия:

  1. Устойчивостта на термична умора зависи преди всичко от скоростта на развитие на пукнатините.
  2. Специфичната силно диспергирана в резултат на термоциклирането микроструктура на повърхностния, разтопен чрез лазерно въздействие, слой на стомани 3Х2В8Ф и 4Х5МФС, води до блокиране и забавяне нарастването на пукнатините.
  3. За да бъде ефективно неговото действие дълбочината на зоната на стопяване трябва да бъде по-голяма от размера на първоначално възникналите пукнатини.
  4. От технологична гледна точка тази дълбочина не трябва да е по-малка от 0,2 mm, за да има достатъчно припуск за окончателно обработване.
  5. Експериментално е установено, че когато специфичната обемна енергия Еv превиши 20000 J/cm³ в зоната на стопяване се получава понижаване на нейната твърдост.
Следователно специфичната обемна енергия Еv трябва да е достатъчна за получаване на зона на стопяване с дълбочина 0,2 mm, но по-малка от 20000 J/cm³.

Изхождайки от тези ограничения и използвайки зависимостта на специфичната обемна енергия Еv с параметрите на лазерно въздействие (ефективна мощност, диаметър на петното на лазерния лъч и скорост на движение) са разработени препоръчителни технологични режими за обработка чрез лазерно въздействие на стомани 3Х2В8Ф и 4Х5МФС (табл.12).

Таблица 12. Препоръчителни режими за обработка чрез лазерно въздействие
на стомани 3Х2В8Ф и 4Х5МФС, осигуряващи дълбочина на стопената зона - 0,2 mm.


6.2. Номограми за подбор на технологичните параметри на лазерното въздействие

Въз основа на горе описаната методика са разработени номограми за подбор на технологичните параметри за обработване на стомани 3Х2В8Ф и 4Х5МФС при най-често използваните ефективни мощности на лазерно въздействие на апаратура "Хебър 1,3", които позволяват да се улесни работата както в производството, така и при извършване на експериментални изследвания. С тяхна помощ при известна необходима ширина на стопената зона, съответно диаметър на петното на лазерния лъч, лесно може да се определи скоростта, водеща до получаване на оптимална дълбочина на зоната (фиг.6.1).


Фиг.6.1. Номограми за подбор на режими на лазерно въздействие при стомани 3Х2В8Ф и 4Х5МФС, осигуряващи оптимална дълбочина на стопената зона.


Изводи към глава VІ

  • Дълбочина на стопената зона над 0,2 mm e ефективна бариера срещу развитие на пукнатините при термоциклиране и е достатъчна от технологична гледна точка за окончателна повърхностна обработка.
  • Специфичната обемна енергия Еv при обработване чрез лазерно въздействие трябва да бъде в границите от 15058 J/cm³ до 20000 J/cm³ за стомана 3Х2В8Ф и 13510 J/cm³ - 20000 J/cm³ за стомана 4Х5МФС. При това условие се постига оптимална дълбочина на стопената зона от 0,2 mm, без значително понижаване на твърдостта й.
  • При известни характеристики на лазерната апаратура и технологични изисквания относно ширината на зоната на закаляване от течно състояние може да се пресметне скоростта на движение на лазерния лъч, осигуряващ 0,2 mm дълбочина на стопената зона.
  • Разработена е методика за подбор на технологичните параметри на лазерното въздействие, които осигуряват необходимата минимална дълбочина от 0,2 mm на зоната на стопяване. При нея се използва зависимостта на специфичната обемна енергия Еv с параметрите на лазерно въздействие (ефективна мощност, диаметър на петното на лазерния лъч и скорост на движение).
  • Разработени са препоръчителни технологични режими на лазерно въздействие на стомани 3Х2В8Ф и 4Х5МФС, включващи параметрите: ефективна мощност N, диаметър на петното на лазерния лъч dл и скорост на движение V.
  • Разработени са номограми за подбор на технологичните параметри при обработване чрез лазерно въздействие на стомани 3Х2В8Ф и 4Х5МФС.


« « « предходна страница             следваща страница » » »