Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Проблемы износа в машинах и механизмах 
________________________________________________________________________________ 
345 
Конечно, сегодняшние лазерные установки для повышения прочности являют-
ся скорее редкостью для производства в целом. Они выше по стоимости классических 
систем для пластического деформирования и сложнее в обслуживании. Однако мо-
дернизация старых систем для получения более глубокого слоя обработки невозмож-
на, а работа над лазерным оборудованием для повышения прочности продолжается, 
уже сегодня передовые образцы лазерных упрочнителей превзошли по характеристи-
кам обработки системы пластического деформирования, и работа в этом направлении 
продолжается. Разработчики уверены, что при введении в эксплуатацию таких систем 
на производственных участках массово стоимость лазерного оснащения и его сервис-
ного обслуживания будет примерно равна стоимости широко распространенных сей-
час систем.
В последнее время проводятся эксперименты по вероятному применению ком-
бинированно обработки, включающее в себя воздействие лазерным излучением после 
нанесения упрочняющего покрытия. Прочность сцепления нанесенного слоя с основ-
ным металлом после такого процесса повышается, механические свойства слоя воз-
растают. 
При воздействии на анодную пленку на поверхности дюралюмина лазерным из-
лучением интенсивностью ниже 30 
кВт/см
2
 
заметных превращений на поверхности 
не обнаруживается. Внешние изменения появляются при 
q 
свыше 30
кВт/см
2
, по-
верхность становится матовой и не лучшим образом рассеивает свет. На некоторых 
частях поверхности темный цвет покрытия меняется на белый, плотность и толщина 
покрытия снижаются. Это говорит о начале разрушения покрытия. При 
q 
свыше 100
 
кВт/ см
2
 
на поверхности возникает участок оплавления. Он обладает формой элипсо-
видного кратера с размерами 3

5 мм с углублением по середине и натеками расплав-
ленного материала по краям. Заметны закалочные трещины. 
Строение участка оплавления представляется присущим для сплавов, закален-
ных из расплавленного состояния при лазерном воздействии. Участок выглядит как 
небольшие ячейки светлого поля, окруженные темным полем размером несколько 
микрометров. Степень травимости различных макроучастков расплава неодинакова, 
что говорит о химической ликвации легированного слоя. Форма макроучастков ука-
зывает на конвективный характер перемешивания расплава. Фазовый состав ЗЛВ – 
ячейки светлого поля – 

-фаза, на границах ячеек – квазиэвтектика.
Разработки говорят о значительной зависимости строения и микротвердости 
слоя от интенсивности импульса излучения. Это наглядно заметно на образцах, обра-
ботанных с большой интенсивностью излучения – свыше 100 кВт/см
2
, где возник 
очевидный кратер. По мере приближения к кратеру микротвердость слоя изменяется. 
Возникновение участка с повышенными механическими характеристиками покрытия 
говорит о том, что при воздействии на поверхность лазерным лучом требуемой интенсивно-
сти можно добиться повышения прочности оксидного покрытия. Наилучшим режимом 
упрочняющей лазерной обработки является 10

15 
кВт/см
2
. При этом наибольшее повыше-
ние микротвердости достигает 700 HV. 
Основанием для увеличения микротвердости при лазерном воздействии являют-
ся, вероятно, превращения в структуре оксидного слоя в результате высокоскорост-
ной закалки поверхности. 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
346