激光熱處理裝備及技術特點淺析

網(wǎng)訊：自20世紀60年代激光問世以來，激光技術作為一門舉世矚目的高新技術，幾乎在各行各業(yè)都獲得了重要的應用。近幾年來，激光表面處理技術不僅在研究和開發(fā)方面得到迅速發(fā)展，而且在工業(yè)應用方面也取得了長足的進步。激光表面處理可以提高零件的表面硬度、耐磨性、耐蝕性以及強度和高溫性能；同時可使零件心部仍能保持較好的韌性，使零件的力學性能顯著提高。其中，激光相變硬化是現(xiàn)有各種激光表面處理技術在研究和應用最多的工藝方法之一，并已經(jīng)在汽車等許多領域得到應用和發(fā)展。

工藝與裝備

對汽車發(fā)動機進行缸孔強化處理，可以延長發(fā)動機大修里程到15萬km以上，一臺氣缸等于三臺不經(jīng)激光處理的氣缸。對汽車齒板（低碳鋼）進行激光淬火，可以得到比常規(guī)滲碳淬火更高的硬度及較小的變形等。汽車模具采取激光淬火后變形小，可以重復幾次淬火。奇瑞汽車公司采用激光熱處理技術解決了汽車覆蓋件模具拉毛問題，不但提高了工作效率和制作質量，而且大大延長了模具使用壽命。

　　隨著我國萬瓦級大功率CO2多模激光器的發(fā)展，用激光就可以實現(xiàn)多種形式的表面處理。目前在國內(nèi)以武漢大族金石凱激光系統(tǒng)有限公司為代表的企業(yè)已經(jīng)生產(chǎn)出系列激光熱處理成套設備，例如用于汽車制造業(yè)的HANSGS－W6000型低階模橫流CO2激光器和HANSGS－RM大型模具激光熱處理成套設備等。

　　激光熱處理設備是利用高功率密度的激光束對金屬進行表面處理的方法，它可以對金屬實現(xiàn)相變硬化(或稱作表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火)、表面合金化等表面改性處理，產(chǎn)生用其大表面淬火達不到的表面成分、組織、性能的改變。經(jīng)激光處理后，鑄鐵表面硬度可以達到HRC60度以上，中碳及高碳的碳鋼，表面硬度可達HRC70度以上,從而提高起抗磨性,抗疲勞,耐腐蝕,抗氧化等性能,延長其使用壽命。

　　激光熱處理技術特點如下:

　　1、無需使用外加材料,僅改變被處理材料表面的組織結構.處理后的改性層具有足夠的厚度,可根據(jù)需要調整深淺一般可達0.1-0.8mm.

　　2、處理層和基體結合強度高.激光表面處理的改性層和基體材料之間是致密的冶金結合,而且處理層表面是致密的冶金組織,具有較高的硬度和耐磨性.

　　3、被處理件變形極小，由于激光功率密度高，與零件的作用時間很短(10-2-10秒)，故零件的熱變形區(qū)和整體變化都很小。故適合于高精度零件處理，作為材料和零件的最后處理工序。

　　4、加工柔性好，適用面廣。利用靈活的導光系統(tǒng)可隨意將激光導向處理部分，從而可方便地處理深孔、內(nèi)孔、盲孔和凹槽等，可進行選擇性的局部處理。

　　激光熱處理正在向采用高功率激光器，多自由度加工設備并與計算機配套，以及適用于不同情況的激光熱處理工藝實時控制系統(tǒng)等方向發(fā)展。