上海炬辰激光技術有限公司

 

       激光淬火又稱為激光相變硬化, 是指以高能密度的激光束照射工件表面, 使其需要硬化部位瞬間吸收光能并立即轉化為熱能, 從而使激光作用區的溫度急劇上升形成奧氏體, 經隨后的快速冷卻, 獲得極細小馬氏體和其他組織的高硬化層的一種熱處理技術。激光淬火的主要特點為：

  （1）材料表面的高速加熱和高速自冷。加熱速度可達10?~ 109 ℃/s, 冷卻速度可10?℃/s, 這就有利于提高掃描速度及相應的生產率。

   ( 2)  激光淬火處理后的工件表面硬度高, 通常比常規淬火硬度高5%~20%, 可獲得極細的硬化層組織。 

   ( 3)  由于激光加熱速度快, 因而熱影響區小,激光淬火應力及變形小。一般認為激光淬火處理幾乎不產生變形, 而且相變硬化可以使表面產生大于4 000            MPa 的壓應力, 有助于提高零件的疲勞強度; 但厚度小于5mm 的零件其變形仍不可忽視。

   ( 4)  可以對形狀復雜的零件和不能用其它常規方法處理的零件進行局部硬化處理, 如具有溝槽的零件。

   ( 5)  激光淬火工藝周期短, 生產效率高, 工藝過程易實現計算機控制, 自功化程度高, 可納入生產流水線。

   ( 6)  激光淬火靠熱量由表及里的傳導自冷,無需冷卻介質, 對環境無污染。

       激光熱處理是利用高功率密度的激光束對金屬進行表面處理的方法，它可以對金屬實現相變硬化（或稱作表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火）、表面合金化等表面改性處理，產生用其大表面淬火達不到的表面成分、組織、性能的改變。經激光處理后，鑄鐵表面硬度可以達到HRC55度以上，中碳及高碳的碳鋼，表面硬度可達HRC60度以上,從而提高起抗磨性,抗疲勞,耐腐蝕,抗氧化等性能,延長其使用壽命.激光熱處理技術與其它熱處理如高頻淬火,滲碳,滲氮等傳統工藝相比,具有以下特點: 

1.無需使用外加材料,僅改變被處理材料表面的組織結構.處理后的改性層具有足夠的厚度,可根據需要調整深淺一般可達0.1-2mm . 

2.處理層和基體結合強度高.激光表面處理的改性層和基體材料之間是致密的冶金結合,而且處理層表面是致密的冶金組織,具有較高的硬度和耐磨性. 

3.被處理件變形極小，由于激光功率密度高，與零件的作用時間很短（10-2-10秒），故零件的熱變形區和整體變化都很小。故適合于高精度零件處理，作為材料和零件的最后處理工序。 

4．加工柔性好，適用面廣。利用靈活的導光系統可隨意將激光導向處理部分，從而可方便地處理深孔、內孔、盲孔和凹槽等，可進行選擇性的局部處理。 

激光熱處理在汽車行業應用極為廣泛，在許多汽車關鍵件上，如：缸體、缸套、曲軸、凸輪軸、派啟發、閥座、搖臂、鋁活塞環槽等幾乎都可以采用激光熱處理。例如：美國通用汽車公司用十幾臺千瓦級CO2激光器，對換向器殼內壁局部硬化，日產3萬套，提高工效四倍。我國采用大功率CO2激光器對汽車發動機進行缸孔強化處理，可延長發動機大修里程到15萬公里以上，一臺汽缸等于三臺不經處理的汽缸。