四川广元激光淬火技术

激光预处理过程中应注意的问题：

　　1、激光能量密度高，需要进行充分的预热，以材料达到一定程度被充分加热和均匀加热，激光能量集中于需要保护部位;

　　2、在加热过程中不要让金属材料在淬火后冷却，而是让它再加热一段时间，以便获得更高温度下的淬火组织。

　　三、激光淬火预处理工艺的选择：

　　1、材料的选择

　　对于激光淬火零件，应根据其所用材料，确定所需零件的激光淬火工艺方案。如果零件是由碳、氮或铬等元素组成的，则应在激光淬火之前进行脱碳处理。

　　2、工件材料尺寸大小和形状的选择

　　一般情况下，工件材料的尺寸越小，其熔点越高，相对地冷却速度越慢。因此，对一般钢材而言，当激光功率密度不大时其适宜尺寸较小;对于耐磨性要求较高但尺寸又较大的零件而言，宜采用高功率密度激光淬火工艺方案。



　　激光表面淬火的原理与普通热处理相同，但加热时间很短(在千分之几秒至零点几秒范围内)、面积小、冷却时间短，即用激光作为热源，快速加热金属表面一小块区域，使其奥氏体化，然后淬火强化。理论和实践都证实，表面温度和热穿透深度都与激光照射持续时间的平方根成正比。因此，可以通过适当调整光斑尺寸、扫描速度和激光功率来控制表面温度和热穿透深度。当激光束离开被加热表面时，那里的热量很快转移到表面其余的冷态，相当于自冷淬火，无需采取其他快速冷却措施。激光束扫描时，还可以通过改变光束摆动的幅度和频率来调节功率密度，从而控制淬火层的深度和覆盖范围。

镶件表面淬火：汽车模具上镶件的表面淬火主要是指修边模修边镶件的淬火和整形模整形镶件的淬火。

　　对于切边镶件或整形镶件，常规火焰淬火后镶件变形较大，淬火后需要进行二次加工消除变形。工件生产周期长，淬火硬度难以控制。特别是成型镶件，由于成型表面需要淬火，淬火面积大，极易发生回火，导致表面硬度不合格。经过研究和实践，我们发现激光淬火可以有效控制镶件的变形和硬度不合格。

齿轮激光淬火优点：

　　1、特殊优点：齿轮经过激光淬火后，齿面硬，根软。

　　2、耐磨性高：经过激光淬火处理的齿轮硬度高，金相组织细密，比传统淬火工艺具有更好的耐磨性。激光淬火使组织产生压应力，提高齿轮的抗疲劳能力。

　　3、变形小：激光淬火齿轮齿形变形在0.01mm以内，无裂纹，并能保持原有的表面粗糙度。激光淬火后的齿轮可直接安装使用。

　　4、生产周期短：由于激光淬火变形小，一般不需要再次磨削齿轮，简化了生产工艺，提高了生产效率，降低了生产成本。

　　5、扩大齿轮材料选择范围：可采用钢种制造齿轮，并可通过激光淬火提高齿面硬度，使用要求。

轮盘是一种的机械设备，广泛应用于汽车、航空航天、石油化工等领域。然而，轮盘在长期使用过程中，由于受到高温、高压、腐蚀等因素的影响，容易出现变形、磨损、裂纹等问题，影响其正常使用和精度。因此，轮盘修复成为了一个重要的技术问题。

　　轮盘修复的主要目的是恢复其形状和尺寸精度，同时提高其表面硬度和耐磨性。修复过程中需要考虑到轮盘的材料、结构、使用要求等因素，选择合适的修复方法和材料。

　　一般来说，轮盘修复可以分为以下几个步骤：

　　一、准备工作

　　在修复前，需要对轮盘进行全面的检查和测量，了解其材料、结构、使用要求等信息。同时，需要准备好修复所需的设备和材料，如磨床、铣床、车床、砂轮、修复剂等。

　　二、表面处理

　　表面处理是轮盘修复的重要步骤之一，包括除油、除锈、粗化等操作。在表面处理时，需要使用的清洗剂和粗化剂，将轮盘表面的油污、锈迹、氧化皮等杂质去除，同时使表面粗化，提高修复层的附着力。

　　三、激光淬火修复

　　激光淬火修复是一种的加工技术，可以显著提高轮盘的硬度和耐磨性，从而延长其使用寿命。


　　1、激光淬火轮盘加工的基本原理

　　激光淬火加工是一种利用高能激光束照射轮盘表面，使其快速吸收热量并迅速冷却的加工方法。在激光束的照射下，轮盘表面材料迅速加热并达到熔点，然后快速冷却，从而实现淬火效果。这种加工方法可以实现局部淬火，使轮盘的硬度和耐磨性得到显著提高。


　　2、激光淬火轮盘加工的优点

　　(1) 、提高轮盘的硬度和耐磨性：激光淬火轮盘加工可以实现局部淬火，使轮盘的硬度和耐磨性得到显著提高，从而延长其使用寿命。

　　(2) 、降低成本：相比传统的淬火方法，激光淬火轮盘加工不需要使用冷却介质，因此可以降低成本。

　　(3) 、减少变形：传统的淬火方法可能会导致轮盘变形，而激光淬火轮盘加工可以控制热量的输入和分布，从而减少变形。

　　(4) 、快速加工：激光淬火轮盘加工具有快速、的优点，可以在短时间内完成轮盘的加工。

　　(5)、 环保：激光淬火轮盘加工不需要使用任何化学物质或冷却介质，因此不会对环境造成污染。


　　激光淬火修复是轮盘修复的核心步骤，需要根据轮盘的实际情况选择合适的修复方法和材料。激光淬火在修复施工过程中，需要控制好温度、湿度、压力等参数，确保修复质量和精度。

　　四、后处理

　　后处理是轮盘修复的后一步，包括修整、抛光、检验等操作。在后处理过程中，需要使用的修整工具和抛光剂，将修复部位修整光滑，同时对修复部位进行检测和验证，确保其符合使用要求。

　　轮盘修复是一项技术性很强的工作，需要的技术人员和设备支持。在修复过程中，需要注意安全和环保问题，避免出现意外事故和污染环境的情况。同时，对于不同的轮盘和修复要求，需要选择合适的修复方法和材料，确保修复质量和效果。

激光淬火技术在钢铁行业的应用实例

　　1、轧辊的激光合金化

　　轧辊是轧钢机中产生金属连续塑性变形的主要工作部件和工具。长期恶劣的工作条件会导致表面起皮、裂纹甚至断裂。用激光对轧辊进行合金化处理，可有效延长轧辊的使用寿命。通过棒辊激光合金化处理，不变形、耐高温、耐腐蚀，钢材通过能力显著提高。

　　2、辊底式激光淬火

　　炉底辊作为高温板坯传输媒介，长期在充斥腐蚀性气体的高温环境下工作，与高温板坯直接接触的辊环，表面易出现粘钢、结瘤、氧化、腐蚀、磨损、高温蠕变等现象，特别是由粘钢和结瘤造成的板坯下表面凹坑、划痕、重皮等各类质量缺陷，在硅钢、冷轧原料等软钢上表现的尤为。在辊环表面激光淬火一层耐高温、抗氧化、耐磨损的新材料。炉底辊在使用寿命期间表面结瘤或氧化皮疏松、剥落，可能影响钢板，钢坯的后续轧制质量，可有效提高生产线的经济效益。激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、气缸内壁、模具、减震器、摩擦轮、滚轮、和滚轮零件等表面进行强化处理。适用材料为中、高碳钢和铸铁等。