專利名稱：汽車變速箱齒輪滲碳后激光焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車變速箱齒輪滲碳后激光焊接方法，屬于激光焊接領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車變速箱齒輪大多采用滲碳淬火表面強化工藝，目前汽車變速箱齒輪的激光焊接都是在滲碳前進行；隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，高質(zhì)量的變速箱齒輪正逐步采用磨齒工藝，以使齒輪精度提高，降低運轉(zhuǎn)噪音。但磨齒工序需在滲碳淬火后進行，而焊接的齒輪總成滲碳淬火后因結(jié)構(gòu)所限，磨齒無法進行。類似的焊接工藝還有電子束焊等。但電子束焊接需在真空條件下進行，且產(chǎn)生X射線，其焊接的靈活性不如激光焊接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種汽車變速箱齒輪滲碳后激光焊接方法，其可滿足齒輪磨齒后的連接要求，且焊接靈活，簡化了制造工藝，使生產(chǎn)率及產(chǎn)品精度提高。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的汽車變速箱齒輪滲碳后激光焊接方法，其加工步驟如下(1)對齒輪、錐體、接合齒等焊接的焊縫部位及其附近表面進行防滲碳處理，以使各部件該部位在齒輪滲碳后無滲碳層；齒輪部件滲碳前，采用涂刷法或自動噴涂法將防滲碳涂料置于擬激光焊接的焊縫部位及其附近表面，防滲碳涂料可采用商品涂料，防滲碳涂料的預(yù)置范圍為每件焊接上表面涂料區(qū)即自焊縫中心線算起寬度w為2mm≤w≤6mm；每件焊接端面涂料區(qū)自焊縫上表面算起寬度為4mm≤h≤8mm；經(jīng)滲碳淬火、回火、噴丸及相應(yīng)的機加工后，將需焊接的齒輪部件壓裝在一起，準(zhǔn)備進行激光焊接。
(2)將齒輪裝夾在可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位夾具上，使齒輪在激光焊接過程中按要求進行旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光系統(tǒng)將聚焦后的激光束傳輸至齒輪焊接焊縫區(qū)中心，使激光束聚焦焦點離焦量-2mm～+2mm。
(4)激光焊接過程中，激光器輸出激光功率1KW～6KW；焊接速度0.5～5.5m/min；(5)焊接過程中采用氮氣、氬氣或氦氣中一種或幾種氣體及壓縮空氣等氣體在焊接過程中對焊接熔池及光學(xué)元件進行保護，氣體流量5～15L/min。
本發(fā)明的積極效果在于工藝簡單，焊接靈活；簡化了制造工藝，使生產(chǎn)率及產(chǎn)品精度提高。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的描述實施例1對CAS5-20變速箱一速齒輪與錐體總成進行焊接加工，其步驟為(1)對齒輪焊接的表面進行防滲碳處理，以使該部位在齒輪滲碳后無滲碳層；齒輪部件滲碳前，采用涂刷法或自動噴涂法將防滲碳涂料置于擬激光焊接表面，每件焊接上表面涂料區(qū)自焊縫中心線算起寬度w為2mm；每件焊接端面涂料區(qū)自焊縫上表面算起寬度為4mm；經(jīng)滲碳淬火、回火、噴丸等處理后，將需焊接的齒輪部件壓裝在一起，準(zhǔn)備進行激光焊接。
(2)將齒輪裝夾在可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位夾具上，使齒輪在激光焊接過程中按要求進行旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光系統(tǒng)將聚焦后的激光束傳輸至齒輪焊接焊縫區(qū)中心，使激光束聚焦焦點離焦量為-2mm。
(4)激光焊接過程中，激光器輸出激光功率1KW；焊接速度2m/min；(5)焊接過程中采用氮氣、氬氣或氦氣中一種及壓縮空氣等氣體在焊接過程中對焊接熔池及光學(xué)元件進行保護，氣體流量10min。
實施例2對CAS5-20變速箱一速齒輪與錐體總成進行焊接加工，其步驟為(1)對齒輪焊接的表面進行防滲碳處理，以使該部位在齒輪滲碳后無滲碳層；齒輪部件滲碳前，采用涂刷法或自動噴涂法將防滲碳涂料置于擬激光焊接表面，每件焊接上表面涂料區(qū)自焊縫中心線算起寬度w為4mm；每件焊接端面涂料區(qū)自焊縫上表面算起寬度為6mm；經(jīng)滲碳淬火、回火、噴丸等處理后，將需焊接的齒輪部件壓裝在一起，準(zhǔn)備進行激光焊接。
(2)將齒輪裝夾在可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位夾具上，使齒輪在激光焊接過程中按要求進行旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光系統(tǒng)將聚焦后的激光束傳輸至齒輪焊接焊縫區(qū)中心，使激光束聚焦焦點離焦量為1mm。
(4)激光焊接過程中，激光器輸出激光功率1KW；焊接速度0.5m/min；(5)焊接過程中采用氮氣、氬氣或氦氣中幾種及壓縮空氣等氣體在焊接過程中對焊接熔池及光學(xué)元件進行保護，氣體流量5min。
實施例3對CAS5-20變速箱一速齒輪與錐體總成進行焊接加工，其步驟為(1)對齒輪焊接的表面進行防滲碳處理，以使該部位在齒輪滲碳后無滲碳層；齒輪部件滲碳前，采用涂刷法或自動噴涂法將防滲碳涂料置于擬激光焊接表面，每件焊接上表面涂料區(qū)自焊縫中心線算起寬度w為6mm；每件焊接端面涂料區(qū)自焊縫上表面算起寬度為8mm；經(jīng)滲碳淬火、回火、噴丸等處理后，將需焊接的齒輪部件壓裝在一起，準(zhǔn)備進行激光焊接。
(2)將齒輪裝夾在可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位夾具上，使齒輪在激光焊接過程中按要求進行旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光系統(tǒng)將聚焦后的激光束傳輸至齒輪焊接焊縫區(qū)中心，使激光束聚焦焦點離焦量為2mm。
(4)激光焊接過程中，激光器輸出激光功率6KW；焊接速度1.5m/min；(5)焊接過程中采用氮氣、氬氣或氦氣中一種及壓縮空氣等氣體在焊接過程中對焊接熔池及光學(xué)元件進行保護，氣體流量15min。
實施例4CAS5-25變速箱二速齒輪與錐體總成進行焊接加工，其步驟為(1)對齒輪與錐體焊接的表面進行防滲碳處理，以使該部位在齒輪與錐體滲碳后碳含量相對較低；齒輪與錐體部件滲碳前，采用涂刷法或自動噴涂法將防滲碳涂料置于擬激光焊接表面，每件焊接上表面涂料區(qū)自焊縫中心線算起寬度w為4mm；每件焊接端面涂料區(qū)自焊縫上表面算起寬度為7mm；經(jīng)滲碳淬火、回火、噴丸等處理后；將需焊接的齒輪與錐體部件壓裝在一起，準(zhǔn)備進行激光焊接。
(2)將齒輪與錐體裝夾在可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位夾具上，使齒輪在激光焊接過程中按要求進行旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)不同的焊接速度。
(3)采用反射式聚焦結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光系統(tǒng)將聚焦后的激光束傳輸至齒輪與錐體焊接焊縫區(qū)中心，使激光束聚焦焦點離焦量2mm。
(4)激光焊接過程中，激光器輸出激光功率1KW～6KW；焊接速度4.5m/min；(5)焊接過程中采用氮氣、氬氣或氦氣中的幾種氣體及壓縮空氣等氣體在焊接過程中對焊接熔池及光學(xué)元件進行保護，氣體流量10L/min。
權(quán)利要求
1.一種汽車變速箱齒輪滲碳后激光焊接方法，其特征在于加工步驟如下(1)對齒輪焊接的表面進行防滲碳處理，以使該部位在齒輪滲碳后碳含量相對較低；齒輪部件滲碳前，采用涂刷法或自動噴涂法將防滲碳涂料置于擬激光焊接表面，每件焊接上表面涂料區(qū)自焊縫中心線算起寬度w為2mm≤w≤6mm；每件焊接端面涂料區(qū)自焊縫上表面算起寬度為4mm≤h≤8mm；經(jīng)滲碳淬火、回火、噴丸等處理后；將需焊接的齒輪部件壓裝在一起，準(zhǔn)備進行激光焊接。(2)將齒輪裝夾在可傾數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位夾具上，使齒輪在激光焊接過程中按要求進行旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)不同的焊接速度。(3)采用反射式聚焦結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光系統(tǒng)將聚焦后的激光束傳輸至齒輪焊接焊縫區(qū)中心，使激光束聚焦焦點離焦量為-2mm～+2mm。(4)激光焊接過程中，激光器輸出激光功率1KW～6KW；焊接速度0.5～5.5m/min；(5)焊接過程中采用氮氣、氬氣或氦氣中的一種或幾種氣體及壓縮空氣等氣體在焊接過程中對焊接熔池及光學(xué)元件進行保護，氣體流量5～15L/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車變速箱齒輪滲碳后激光焊接方法，其工藝步驟是通過機加工、防滲碳處理、滲碳淬火、回火、機加工磨齒后再進行激光焊接。其工藝簡單，焊接靈活；簡化了制造工藝，使生產(chǎn)率及產(chǎn)品精度提高。
文檔編號B23K26/06GK1597231SQ20041001103
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者魏偉, 姚遠(yuǎn), 鄭培和, 陳明, 喻皓淳, 孔德舉, 秦芳 申請人:中國第一汽車集團公司