由于激光光斑或光束擺動(dòng)的幅度很小,只能通過光束在零件表面一一掃描來加熱。為了不因后一個(gè)掃描條邊緣處的熱量而使前一個(gè)掃描條的淬火部分回火和軟化,應(yīng)努力使光束或振蕩表面邊緣的能量分布陡峭為可能的,這也可以使用光柵來實(shí)現(xiàn)。
與感應(yīng)加熱表面淬火類似,一般鋼鐵材料激光表面淬火后的組織也分為表面完全淬火區(qū)、亞層不完全淬火區(qū)(過渡區(qū))和心部未淬火區(qū)。
與普通熱處理相比,激光淬火技術(shù)具有以下特點(diǎn)。
1、加熱速度極快,工件熱變形極小。由于激光功率密度高,加熱速率可達(dá)1010℃/s,熱影響區(qū)小,工件熱變形小。
2、冷卻速度非?。在工件有足夠質(zhì)量的前提下,冷卻速率可達(dá)1023℃/s;不需要冷卻介質(zhì),通過從表面向內(nèi)部的熱傳導(dǎo)進(jìn)行自冷淬火。
3、工件經(jīng)激光淬火后,表面獲得細(xì)小的馬氏體組織,具有較高的表面硬度(比普通淬火硬度值高15%~20%)和較高的疲勞強(qiáng)度(表面有殘余壓應(yīng)力以上) 4000MPa)。
4、由于激光束的掃描(加熱)面積很小,可以加工形狀復(fù)雜的工件(如小凹槽、盲孔、小孔、薄壁件等)或局部加工加工非常精確,還可以根據(jù)需要對同一零件的不同部位進(jìn)行不同的處理。
5、不需要加熱介質(zhì),不會(huì)排放氣體污染環(huán)境,有利于保護(hù)環(huán)境。
6、節(jié)能,且工件表面潔凈,處理后無需打磨,可作為工件精加工的*后一道工序。 |