概念激光表面處理技術,是在材料表面形成一定厚度的處理層,可以改善材料表面的力學性能、冶金性能、物理性能,從而提高零件、工件的耐磨、耐蝕、耐疲勞等一系列性能,以滿足各種不同的使用要求。實踐證明,激光表面處理已因其本身固有的優(yōu)點而成為發(fā)展迅速、有前途的表面處理方法。激光表面熱處理技術原理及特點激光是一種相位一致、波長一定、方向性極強的電磁波,激光束由一系列反射鏡和透鏡來控制,可以聚焦成直徑很小的光(直徑只有0.1mm),從而可以獲得極高的功率密度(104~109W/cm2)。激光與金屬之間的互相作用按激光強度和輻射時間分為幾個階段:吸收光束、能量傳遞、金屬組織的改變、激光作用的冷卻等。它對材料表面可產(chǎn)生加熱、熔化和沖擊作用。隨著大功率激光器出現(xiàn),以及激光束調(diào)制、瞄準等技術的發(fā)展,激光技術進入金屬材料表面熱處理和表面合金化技術領域,并在近年得到迅速發(fā)展。激光表面處理采用大功率密度的激光束、以非接觸性的方式加熱材料表面,借助于材料表面本身傳導冷卻,來實現(xiàn)其表面改性的工藝方法。其特點主要有：1.在零件表面形成細小均勻、層深可控、含有多種介穩(wěn)相和金屬間化合物的高質(zhì)量表面強化層。其應用的潛力首先在于大幅度提高表面硬度、耐磨性和抗接觸疲勞的的能力以及制備特殊的耐腐蝕功能表層。2.強化層與零件本體形成最佳的冶金結合，解決許多傳統(tǒng)表面強化技術難以解決的技術關鍵。3.依靠零件本體熱傳導實現(xiàn)急冷，無需冷卻介質(zhì)而冷卻特性優(yōu)異。4.與各種傳統(tǒng)熱處理技術相比具有最小的變形，可以用處理工藝來控制變形量。5.可處理零件的特定部位以及其它方法難以處理的部位，以及表面有一定高度差的零件,可進行靈活的局部強化。6.一般無需真空條件，即使在進行特殊的合金化處理時，也只需吹保護性氣體即可有效防止氧化及元素燒損。7.配有計算機控制的多維空間運動工作臺的現(xiàn)代大功率激光器，特別適用于生產(chǎn)率很高的機械化、自動化生產(chǎn)。8.生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、成本低，經(jīng)濟效益和社會效益好。激光表面熱處理的應用激光表面處理技術包括：激光相變技術、激光熔覆技術、激光合金化技術、激光表面復合處理技術激光表面淬火（1）激光表面淬火的原理應用激光將金屬材料表面加熱到相變點以上,隨著材料自身冷卻,奧氏體轉變成馬氏體,使材料表面硬化,同時硬化層內(nèi)殘留有相當大的壓應力,從而增加了表面的疲勞強度。利用這一特點對零件表面實施激光淬火,則可以大大提高材料的耐磨性和抗疲勞性能。（2）激光表面淬火的特點最新研究成果表明,如果在工件承受壓力的情況下實施激光表面淬火,淬火后撤去外力,則可以進一步增大殘留的壓應力,并可大幅度提高工件的抗壓和抗疲勞強度。由于激光表面淬火速度快,進入工件材料內(nèi)部的熱量少,由此帶來熱變形少(變形量為高頻淬火的1/3~1/10)。因此,可以減少后道工序(矯正或磨制)的工作量,降低工件的制造成本。此外該工藝為自冷卻方式,無需淬火液,是一種清潔衛(wèi)生的熱處理方法;而且便于用同一激光加工系統(tǒng)實現(xiàn)復合加工。因此可直接將激光淬火供需安排在生產(chǎn)線上,以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。又由于該工藝為非接觸式,因此可用于窄小的溝槽和底面的表面淬火。（3）激光表面淬火的應用激光淬火由于以上優(yōu)點而得到較為廣泛的應用。發(fā)動機缸體表面淬火,可使缸體耐磨性提高3倍以上;熱軋鋼板剪切機刃口淬火,與同等未處理的刃口相比壽命提高了一倍左右;而且激光表面淬火還應用在機床導軌淬火、齒輪齒面淬火、發(fā)動機曲軸的曲頸和凸輪部位局部淬火以及各種工具刃口激光淬火。

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