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激光熱處理技術分析

2018-10-09 返回列表

激光熱處理技術分析


激光淬火是利用激光將材料表面加熱到相變點以上,隨著材料自身冷卻,奧氏體轉變為馬氏體,從而使材料表面硬化的淬火技術。


采用激光淬火齒面,其加熱冷卻速度很高,工藝周期短,不需要外部淬火介質.具有工件變形小,工作環境潔凈,處理后不需要磨齒等精加工,且被處理齒輪尺寸不受熱處理設備尺寸的限制等獨特優點.

質量優勢
激光淬火的功率密度高,冷卻速度快,不需要水或油等冷卻介質,是清潔、快速的淬火工藝。與感應淬火、火焰淬火、滲碳淬火工藝相比,激光淬火淬硬層均勻,硬度高(一般比感應淬火高1-3HRC),工件變形小,加熱層深度和加熱軌跡容易控制,易于實現自動化,不需要象感應淬火那樣根據不同的零件尺寸設計相應的感應線圈,對大型零件的加工也無須受到滲碳淬火等化學熱處理時爐膛尺寸的限制,因此在很多工業領域中正逐步取代感應淬火和化學熱處理等傳統工藝。尤其重要的是激光淬火前后工件的變形幾乎可以忽略,因此特別適合高精度要求的零件表面處理。

技術特質
激光淬硬層的深度依照零件成分、尺寸與形狀以及激光工藝參數的不同,一般在0.3~2.0mm范圍之間。對大型齒輪的齒面、大型軸類零件的軸頸進行淬火,表面粗糙度基本不變,不需要后續機械加工就可以滿足實際工況的需求。

適用材料
激光淬火現已成功地應用到冶金行業、機械行業、石油化工行業中易損件的表面強化,特別是在提高軋輥、導衛、齒輪、剪刃等易損件的使用壽命方面,效果顯著,取得了很大的經濟效益與社會效益。近年來在模具、齒輪等零部件表面強化方面也得到越來越廣泛的應用。


      隨著現在加工業的發展,加工形態也在發生變化,激光熱處理技術是利用高功率的激光激光器,加熱金屬材料表面,由于功率密度極高,使得加工產品表面的熱量無法及時傳走,從而在高溫的作用下加工物品表面的加工區域迅速升溫到奧氏體化溫度實現快速加熱。由于加工過程非常迅速,因而加工物品整體的溫度仍然保持較低的溫度,加工區域產生的瞬間高溫,被物體的整體溫度稀釋,從而實現了淬火等熱處理的效果。小功率的激光激光器,則是快速氧化或汽化表面材料,達到標記的效果,像現在的光纖激光打標機就是利用了這一點,從而在現在的眾多領域得到廣泛的應用。該技術主要用于強化汽車零■深圳市華天世紀激光科技有限公司專業從事光纖激光打標機、半導體激光打標機 、CO2激光打標機、激光模具焊接機、激光點焊機、自動化激光焊接機、 光纖傳輸激光焊接機等激光設備的研究與開發,并提供相應的自動化系統技術解決方案。■部件或工模具的表面,提高其表面硬度、耐磨性、耐蝕性以及強度和高溫性能等,如汽車發動機缸孔、曲軸、沖壓模具、鑄造型板等的激光熱處理。

隨著現在大功率激光器的發展,激光熱處理的形式也越來越多樣化,在加工時間10-3s~10-7s的范圍內,功率密度為每平方毫米大于0.1kW下,引起材料表面組織結構的變化,從而實現對加工物品表的熱處理。應用十分廣泛,幾乎可以對一切金屬物品表面實現熱處理,在現在的汽車、冶金、重型機械、五金制品、船舶、醫療器械以及航空、航天領域都有著廣泛的應用。

激光加工是對傳統工藝的改造升級,激光優異的性能正在沖擊越來越多的傳統行業,為現在眾多行業提供了更為快捷高效的加工解決方案。激光熱處理技術利用高功率的激光器,結合現在自動化技術,以及計算機控制技術來實現對加工物品的處理。高功率激光束在計算機控制下,通過現在自動化技術實現對工業用零部件的熱處理,與傳統處理方法相比,激光熱處理技術能量高度集中,加工區域小,因而熱變形小,加工質量高、精度高,加工件不受尺寸、形狀限制,不需冷卻介質,而且無污染,噪聲小,效率高。
 

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