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        大功率激光加工技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用

        作者: 時(shí)間:2013-05-02 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


        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(qū)域內(nèi)(光斑大小)快速吸收能量而使溫度急劇上升(見(jiàn)圖2、圖3)。由于金屬基體優(yōu)良的傳熱、導(dǎo)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(shí)現(xiàn)氣缸孔表面的相變硬化。

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        激光表面硬化與常規(guī)的硬化工藝相比,其發(fā)展歷史很短,但從已取得的效果來(lái)看,激光硬化處理工藝是一種具有很多特點(diǎn)的表面硬化處理新工藝。

        其主要特點(diǎn)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(guī)淬火要高5 %~20%,可獲得極細(xì)的硬化層組織。
        (3)由于激光加熱速度快,因而熱影響區(qū)小,淬火應(yīng)力及變形小。
        (4)可以對(duì)形狀復(fù)雜的零件和不能使用其他常規(guī)方法處理的零件進(jìn)行局部硬化處理。同時(shí),也可以根據(jù)需要在同一零件的不同部位進(jìn)行不同的激光硬化處理。
        (5)激光硬化工藝周期短,生產(chǎn)效率高,工藝過(guò)程易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制,自動(dòng)化程度高,可納入生產(chǎn)流水線。
        (6)激光硬化靠熱量由表及里的傳導(dǎo)自冷,無(wú)需冷卻介質(zhì),對(duì)環(huán)境無(wú)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(guān)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(xì)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(chǎn)生殘余奧氏體。對(duì)鑄鐵材料來(lái)說(shuō),工件表面硬度大幅度提高后,硬度可從原來(lái)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。

        隨著激光器的研制成功,得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,激光切割焊接技術(shù)必將為民族工業(yè)起到很好的助推作用!(end)

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