上海炬辰激光技术有限公司

 

       激光淬火又称为激光相变硬化, 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间吸收光能并立即转化为热能, 从而使激光作用区的温度急剧上升形成奥氏体, 经随后的快速冷却, 获得极细小马氏体和其他组织的高硬化层的一种热处理技术。激光淬火的主要特点为：

  （1）材料表面的高速加热和高速自冷。加热速度可达10?~ 109 ℃/s, 冷却速度可10?℃/s, 这就有利于提高扫描速度及相应的生产率。

   ( 2)  激光淬火处理后的工件表面硬度高, 通常比常规淬火硬度高5%~20%, 可获得极细的硬化层组织。 

   ( 3)  由于激光加热速度快, 因而热影响区小,激光淬火应力及变形小。一般认为激光淬火处理几乎不产生变形, 而且相变硬化可以使表面产生大于4 000            MPa 的压应力, 有助于提高零件的疲劳强度; 但厚度小于5mm 的零件其变形仍不可忽视。

   ( 4)  可以对形状复杂的零件和不能用其它常规方法处理的零件进行局部硬化处理, 如具有沟槽的零件。

   ( 5)  激光淬火工艺周期短, 生产效率高, 工艺过程易实现计算机控制, 自功化程度高, 可纳入生产流水线。

   ( 6)  激光淬火靠热量由表及里的传导自冷,无需冷却介质, 对环境无污染。

       激光热处理是利用高功率密度的激光束对金属进行表面处理的方法，它可以对金属实现相变硬化（或称作表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火）、表面合金化等表面改性处理，产生用其大表面淬火达不到的表面成分、组织、性能的改变。经激光处理后，铸铁表面硬度可以达到HRC55度以上，中碳及高碳的碳钢，表面硬度可达HRC60度以上,从而提高起抗磨性,抗疲劳,耐腐蚀,抗氧化等性能,延长其使用寿命.激光热处理技术与其它热处理如高频淬火,渗碳,渗氮等传统工艺相比,具有以下特点: 

1.无需使用外加材料,仅改变被处理材料表面的组织结构.处理后的改性层具有足够的厚度,可根据需要调整深浅一般可达0.1-2mm . 

2.处理层和基体结合强度高.激光表面处理的改性层和基体材料之间是致密的冶金结合,而且处理层表面是致密的冶金组织,具有较高的硬度和耐磨性. 

3.被处理件变形极小，由于激光功率密度高，与零件的作用时间很短（10-2-10秒），故零件的热变形区和整体变化都很小。故适合于高精度零件处理，作为材料和零件的最后处理工序。 

4．加工柔性好，适用面广。利用灵活的导光系统可随意将激光导向处理部分，从而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等，可进行选择性的局部处理。 

激光热处理在汽车行业应用极为广泛，在许多汽车关键件上，如：缸体、缸套、曲轴、凸轮轴、派启发、阀座、摇臂、铝活塞环槽等几乎都可以采用激光热处理。例如：美国通用汽车公司用十几台千瓦级CO2激光器，对换向器壳内壁局部硬化，日产3万套，提高工效四倍。我国采用大功率CO2激光器对汽车发动机进行缸孔强化处理，可延长发动机大修里程到15万公里以上，一台汽缸等于三台不经处理的汽缸。