激光淬火介紹

  激光基本原理： 利用高能激光束在短時(shí)間照射工件表面，受激光照射的表層區(qū)域被急速加熱至相變以上溫度而形成奧氏體，與加熱區(qū)之間有  很陡的溫度梯度，當(dāng)激光不再照射加熱區(qū)會(huì)急速冷卻，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而實(shí)現(xiàn)自冷淬火，獲得相變硬化處理。

   主要應(yīng)用：可對(duì)各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進(jìn)行表面強(qiáng)化。適用材料為中、高碳鋼、  鑄鐵。

   激光淬火優(yōu)勢(shì)：

?  位置可控：淬硬層深度、面積、部位按要求可精確控制

?  局部可控：大型、復(fù)雜零件局部淬火（只要激光能照射到），如槽壁（底）、小孔等

?  加熱速度快，熱影響區(qū)小，變形小（僅為高頻淬火的1/5 ～ 1/3），幾乎無(wú)氧化脫碳，對(duì)表面粗糙度影響??； 工藝周期短，生產(chǎn)效率 高，成本低

?  淬火后硬度均勻，硬化層深0.1-2.0mm，高于常規(guī)淬火15%-20％，耐磨性可提高1-10倍

?  無(wú)需再加工

?  可實(shí)現(xiàn)低檔模具鋼替代高檔模具鋼，國(guó)產(chǎn)模具鋼替代進(jìn)口模具鋼。

激光熔覆

     激光熔覆： Laser Cladding，亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新的表面改性技術(shù)。

 基本原理： 通過(guò)高能密度的激光束使金屬粉末熔融于基材表面，并在基層表面形成與其為冶金結(jié)合的添料熔覆層。

 主要應(yīng)用：

    ?  銅基、鋁基材料表面熔覆；鐵基材料表面熔覆銅合金等

     ?  異形件激光熔覆

     ?  球閥、閥體、閥座、閘閥等激光熔覆

     ?  輥道、輥輪等激光熔覆

     ?  活塞頭、活塞桿等激光熔覆

半導(dǎo)體激光器在激光熔覆及淬火應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

     平頂分布在激光表面處理方面的優(yōu)勢(shì)：

與高斯光束相比，平頂光束輪廓中沒(méi)有兩翼，但具有較陡的邊緣過(guò)渡，因此能量傳輸效率更高，并且熱影響區(qū)更小。與高斯光束相比，平頂光束的能量能夠更清晰地包含在給定區(qū)域中，獲得更為均勻的能量分布，降低熱影響區(qū)及對(duì)母材的沖擊。例如：在激光熔覆、淬火、加熱等方面，特別是高敏感材料的激光熔覆，其優(yōu)勢(shì)更為明顯。

激光器選型

結(jié)合激光淬火的原理及特點(diǎn)，根據(jù)模具淬火對(duì)表面損傷度及淬硬深度的要求，激光器光源應(yīng)選擇光斑為平頂型能量分布的激光器，即光纖耦合半導(dǎo)體激光器，可以獲得更高功率更深淬火硬化層深度度及更小的表面損傷。

 n  光纖耦合輸出半導(dǎo)體激光器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

   1)   采用簡(jiǎn)單的模塊化設(shè)計(jì) (低成本)

   2)   高光電轉(zhuǎn)化率(高至45%) —低運(yùn)行成本

   3)   高運(yùn)行可靠度。

   4)   激光能量分布為平頂型。在激光淬火時(shí)，光斑能量分布均勻，同時(shí)其對(duì)母材的表面損傷小。

   5)   能量平頂分布，使加工過(guò)程中材料受熱更均勻

      ①  淬火----表面均勻受熱，可滿足更深淬硬層需求。

     ②  熔覆----表面效果更好，不存在過(guò)熱區(qū)域 長(zhǎng)時(shí)間的熔覆過(guò)程更加穩(wěn)定

     ③   熔焊----焊縫飽滿，強(qiáng)度高

      ④   釬焊----焊絲熔化均勻，連接部位預(yù)熱好

   6)   能量高斯分布，由于中心能量密度高，四周能力密度低，在進(jìn)行＞0.3mm以上淬硬層深度的淬火工藝時(shí)，可能導(dǎo)致表面微熔。

產(chǎn)品參數(shù)

          
        
                                                     汽車模具激光淬火

                          汽車模具激光熔覆