大功率激光加工技術在機械工業中的應用
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3.激光硬化
激光硬化就是激光淬火，是用高能激光束快速掃描氣缸孔表面，在表面極薄一層的小區域內(光斑大小)快速吸收能量而使溫度急劇上升（見圖2、圖3）。由于金屬基體優良的傳熱、導熱性，表面熱量迅速傳到氣缸基體的其他部分，從而在極短的瞬間完成自冷淬火，實現氣缸孔表面的相變硬化。
其主要特點有：
（1）材料表面的高速加熱和高速自冷。
（2）激光硬化處理后的工件表面硬度高，比常規淬火要高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，淬火應力及變形小。
（4）可以對形狀復雜的零件和不能使用其他常規方法處理的零件進行局部硬化處理。同時，也可以根據需要在同一零件的不同部位進行不同的激光硬化處理。
（5）激光硬化工藝周期短，生產效率高，工藝過程易實現計算機控制，自動化程度高，可納入生產流水線。
（6）激光硬化靠熱量由表及里的傳導自冷，無需冷卻介質，對環境無污染。
由熱處理理論可知，材料熱處理后的硬度與溫度的變化速率有密切關系。變化速率越大，硬度越高，耐磨性越好。激光淬火后，在工件表面可得到晶體細化、組織致密的馬氏體和萊氏體，表層石墨消失，碳化物含量增加，彌散度提高，在次表層產生殘余奧氏體。對鑄鐵材料來說，工件表面硬度大幅度提高后，硬度可從原來的180～250HV提高到1000HV左右，耐磨性提高3～4倍以上，而且工件表面的抗疲勞性能和抗腐蝕性能也獲得明顯提高。
隨著大功率激光器的研制成功，激光加工技術在機械工業得到迅速發展和廣泛應用，大功率激光切割焊接技術必將為民族工業起到很好的助推作用！(end)
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