激光淬火
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。
激光淬火由于以上優點而得到較為廣泛的應用。發動機缸體表面淬火,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。
我公司擁有的高功率機器人半導體激光器對汽車生產用模具進行表面淬火, 可大大提高設備耐磨性, 顯著提高使用壽命。而對于大多數精度等級為 6、7、8 級的機械傳動齒輪,經激光淬火后,沒有降低原精度等級。無需磨齒,可直接裝機使用。同時齒輪非處理部位無需作防護處理,能耗小,無環境污染。