齿轮焊接过程中的开裂和变形问题
- 发布时间：2012/12/25 9:23:43
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开裂：两种不同材料的零件焊接，焊缝区热处理时容易开裂。加热和冷却过程中，工件表里温度升降不同步存在温差，导致热胀和冷缩的不一致造成的热应力是工件开裂的主要原因。由于齿轮齿圈和轴焊接用料的不同，导热性和热胀冷缩性的不同，使工件热处理时热应力增大，零件开裂倾向增大。此外，工件加热冷却过程中，表里组织转变的不一致所引起的组织应力是工件开裂的又一个主要原因。由于不同材料的相变点不同，增加了组织转变的不同时性，从而加大了组织应力，使零件开裂倾向增加。简言之，由于齿圈、轴、焊条材质不同，会使热应力和组织。
焊接HAZ区的脆化、硬化和软化：焊后HAZ区会因高碳马氏体的出现而造成脆化和硬化，从而使其机械性能变坏。焊接过程中的加热不均匀性会造成焊后近缝区出现高温回火区的软化，从而引起结构强度下降。
变形：热应力和组织应力是导致零件变形的主要原因。由于不同材质的齿圈与轴焊接后热处理时热应力和组织应力比同一材质零件大，因而工件变形倾向严重。又由于零件齿圈与轴截面相差大，再加上齿圈齿部悬空有自重变形，而且要求良好的综合性能，淬火后需经500的高温回火，又使工件发生较大的变形。可见零件的结构、材质与热处理均加大了变形的倾向。产品齿轮若热处理后再滚齿或留精车量热处理，尺寸精度虽易保证，但硬度高，滚齿困难。