【華恒節(jié)能】高速激光淬火：用于各種金屬表面硬化耐磨先進(jìn)技術(shù)

激光淬火是利用激光將材料表面加熱到相變點(diǎn)以上，隨著材料自身冷卻，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使材料表面硬化的淬火技術(shù)。利用激光作用于工件表面所產(chǎn)生的高強(qiáng)沖擊波或應(yīng)力波，使金屬表面產(chǎn)生塑性變形，在激光沖擊區(qū)，顯微組織呈位錯(cuò)的纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)類似于經(jīng)爆炸沖擊及快速平面沖擊的材料的亞結(jié)構(gòu)。這種亞結(jié)構(gòu)明顯提高了工件表面硬度、屈服強(qiáng)度和疲勞壽命。激光表面淬火的硬化層深度一般為0.3-1.5mm，淬火硬度比常規(guī)方法高，淬火層組織細(xì)密、強(qiáng)韌性好，激光淬火清潔、高效，不需要水或油等淬火冷卻介質(zhì)，且激光淬火不開(kāi)裂，是精確定量的數(shù)控淬火。

激光淬硬層的深度依照零件成分、尺寸與形狀以及激光工藝參數(shù)的不同，對(duì)大型齒輪的齒面、大型軸類零件的軸頸進(jìn)行淬火，表面粗糙度基本不變，不需要后續(xù)機(jī)械加工就可以滿足實(shí)際需求。

實(shí)際應(yīng)用

激光淬火技術(shù)可對(duì)各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、棉進(jìn)積相愿絕摩擦輪、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

模具激光淬火技術(shù)

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，激光表面淬火技術(shù)在汽車模具的熱處理方面也有了大量的應(yīng)用。相關(guān)的技術(shù)研究已經(jīng)深入到激光器和導(dǎo)光系統(tǒng)的微調(diào)控制，模具材料的種類及晶體組織結(jié)構(gòu)，淬火機(jī)理及技術(shù)要求等方面。

隨著汽車模具材料及結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展，激光淬火也面臨著越來(lái)越多的新情況、新問(wèn)題，對(duì)激光淬火的要求也越來(lái)越高。例如，如何確保特種情況下的特殊激光淬火方式的可靠性；對(duì)于一些高碳、淬透性較差、易碎裂的模具的激光淬火工藝的研究；對(duì)不同材質(zhì)的模具如何自動(dòng)確定及調(diào)整激光淬火工藝的參數(shù)以確保*的淬火效果；以及激光淬火技術(shù)與其他表面加工處理技術(shù)的結(jié)合優(yōu)化等。

汽車行業(yè)面臨著終端客戶對(duì)產(chǎn)品信息化、智能化、個(gè)性化以及綠色環(huán)保等諸多需求，主機(jī)廠對(duì)車身模具的開(kāi)發(fā)周期要求越來(lái)越短、質(zhì)量要求越來(lái)越高。激光淬火技術(shù)在確保穩(wěn)定的淬火硬度和質(zhì)量的情況下，有效地縮短了模具制造周期，節(jié)約了制造成本，同時(shí)還解決了傳統(tǒng)熱處理工藝無(wú)法解決的許多難題。隨著激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及其逐步的推廣應(yīng)用，激光淬火技術(shù)在汽車模具表面的熱處理中將更加完善和強(qiáng)大，其也必定會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

激光表面淬火技術(shù)在模具的表面加工過(guò)程中運(yùn)用比較靈活。它可以根據(jù)模具表面形狀的變化靈活調(diào)整淬火的方向及角度。同時(shí)，還可以根據(jù)加工要求對(duì)特定的表面進(jìn)行局部精確的淬火。由于激光的能量、照射角度、時(shí)間等的控制都極為方便，因此，人們可以在充分掌握淬火機(jī)理的情況下，科學(xué)合理地對(duì)激光淬火的各參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證淬火達(dá)到預(yù)想的深度、位置、面積及效果。同時(shí)，激光束的照射時(shí)間較短，在淬火過(guò)程中對(duì)模具單位面積內(nèi)輸入的能量較小，因此，其表面也不易產(chǎn)生熱變形。為了更好、更精確地控制激光淬火過(guò)程，人們還可以編寫相應(yīng)的激光表面淬火程序，通過(guò)科學(xué)設(shè)置淬火工藝參數(shù)和對(duì)淬火后模具表面組織結(jié)構(gòu)及性能的分析，可以對(duì)淬火過(guò)程進(jìn)行建模仿真，從而實(shí)現(xiàn)模具激光淬火的自動(dòng)化和智能化，加快激光淬火技術(shù)在汽車模具方向的應(yīng)用和發(fā)展。

激光淬火的應(yīng)用實(shí)例:激光淬火強(qiáng)化的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，其硬度提高HB230提高到HB680，使用壽命提高2~3倍。

機(jī)床卡盤激光淬火

環(huán)球機(jī)床卡盤材質(zhì)40crmo，采用高速激光淬火，HRC硬度由28提升到60，淬火效率提升50%，激光能量聚焦點(diǎn)工件變形小，適合精密部件模具表面淬火，快速提高工件硬度強(qiáng)度。

齒輪激光淬火技術(shù)

齒輪是機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛的零件.為了提高齒輪的承載能力，需對(duì)齒輪進(jìn)行表面硬化處理.而傳統(tǒng)的齒輪硬化處理工藝，如滲碳、氮化等表面化學(xué)處理和感應(yīng)表面淬火、火焰表面淬火等存在兩個(gè)主要問(wèn)題:即熱處理后變形較大和不易獲得沿點(diǎn)均勻分布的硬化層，從而影響齒輪的使用壽命.

(1) 從激光淬火齒面硬度、硬化層深度以及抗點(diǎn)蝕疲勞強(qiáng)度等性能指標(biāo)看，激光淬火完全可以取代常規(guī)的齒輪滲碳工藝.

(2) 激光淬火工藝采用了常用普通中碳鋼代替昂貴的合金滲碳鋼，從而有效地降低了生產(chǎn)成本，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益.

(3) 激光淬火解決了常規(guī)齒輪滲碳工藝中存在的變形難題，這不僅省去了后面的磨齒工藝，而且提高了成品率，從而進(jìn)一步降低了成本.