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激光表面熱處理技術的工業應用特點

激光表面熱處理技術包含激光淬火(相變硬化)、激光熔凝,是利用聚焦后高能量(104~105W/c㎡)的激光束由激光加工系統在數控控制下,對金屬表面指定部位以106℃/s的加熱速度作用于材料表面,使激光作用區溫度急劇上升形成奧氏體,或表面熔化形成熔凝狀態。并利用材料自身的自冷作用使其迅速發生相變,形成馬氏體淬硬層的過程。

其處理特點:

1.激光相變硬化的硬度一般要比常規淬火方法得到的高15%左右。

2.由于激光表面處理的加熱和冷卻速度比較快,熱影響區很小,所以激光熱處理前后工件的變形幾乎可以忽略,適合高精度要求的零件表面處理。

3.激光表面處理后硬度層的深度依照零件材料成分、尺寸與形狀以及激光工藝參數的不同,一般在0.3~1.5mm范圍之間。激光熔凝處理時硬度層深度可達1.5-2mm。

4.對表面粗糙度要求高的齒輪、大型軸類零件、模具、刀片、軸承座、閥門進行激光表面處理,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。

5.激光表面熱處理通過數控精確控制激光加工軌跡,可以對任意尺寸的工件局部表面處理。

6.由于激光處理后組織位錯密度高,淬火層為細針狀馬氏體,激光加熱區與基體的過渡層很窄,不影響處理部位以外的基體組織和性能。淬火層具有很高硬度的同時又具有一定的韌性,這是其它表面熱處理方式很難實現的,得到了耐磨性與韌性的完美結合。

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