激光淬火是使用高功率密度的激光对金属工件表面进行加热,然后再迅速冷却的过程。也称为脉冲激光淬火,是一种新的技术。该技术是在20世纪60年代提出的,被称为“激光表面强化”。利用脉冲激光器产生的高功率密度、高亮度脉冲辐射,在金属工件表面照射激光脉冲。由于功率密度,激光脉冲能将金属表面加热到该温度(约1000度),并使其快速硬化。由于吸收了大量能量,因此金属表层很快软化。在冷却过程中,工件表面将被加热到低于淬火温度(约500-700度)。这种工艺对金属工件的淬火效果非常好。
根据激光淬火设备不同,其特征是不同的。例如,脉冲激光可以使金属工件表面加热到该温度,快速加热至淬火温度并快速冷却至低于该温度;连续激光可以连续作业。它可以对金属工件进行分段处理,并可用于多个工件。
一、激光淬火优势:
1.激光淬火设备容易操作,在金属表面进行加热和冷却,具有速度快、热影响小、变形小等特点,适用于表面热处理;
2.激光淬火可以替代传统淬火工艺,适用于多个工件的淬火;
3.可以控制表面和深度温度场的分布,对不同材料的淬火深度可以实现可调节;
4.对工件进行局部淬火时,激光束不会直接加热到工件的表面,而是通过焦点区域作用于工件的表层。这种方法能工件表面和内部的均匀淬火,防止产生马氏体、珠光体等组织;
5.激光淬火可提高材料的耐磨性、抗疲劳强度和抗蚀能力;
6.激光淬火可以使材料的力学性能达到佳状态,如弹性模量和抗拉强度。
二、激光淬火也存在一些缺陷:
1.淬火温度高,工件表面硬化温度高容易变形。
2.需要淬火介质,容易损坏工件表面的光洁度。
3.使用不方便,不连续作业。
金属材料激光硬化的原理是利用激光束在金属材料表面上的吸收来提高金属材料的硬度和强度。由于激光本身并不直接参与工件表面层的热应力应变,因此,在激光硬化之前需对其进行预处理。
当采用连续激光束时,由于激光束具有很高的能量密度,故可以使工件表层很快发生热应力应变并使表层硬度迅速增加。一般金属材料表面都是经过机械加工的,表面粗糙度很小,其反射率可达80-90%,影响金属材料表面吸收光能的效率。为了提高激光在金属表面的吸收效率,在激光硬化前需要进行表面预处理。表面预处理的方法有很多种,包括表面粗糙化、喷漆法、磷化法、氧化法、涂装法等。其中常用的是喷漆法和磷化法。
这两种工艺都能达到表面预处理的目的,提高激光吸收效率。由于采用了喷涂和烘烤等加工方法,能很好地处理金属表面的粗糙度、氧化物或腐蚀产物层,并且不需要对工件进行预热带或者热处理,直接喷涂即可。喷涂的工艺流程简单、快速,并且。其工艺流程为:把金属工件用水洗净后置于喷气或等离子体中进行加热或保温;然后再把表面涂料喷在金属表面上,经过几分钟干燥后即可得到致密、均匀的涂层。如果涂层太厚,可能会出现“烧穿”现象,一般涂层厚度为50-100微米为宜。
在喷漆法中,涂料种类繁多,新产品和配方也在不断开发。在众多的涂料中,有的配方简单,有的配方复杂,但都提高了激光淬火中的激光吸收率,大部分能达到80-98%以上,完全满足激光淬火的要求。喷涂的应用方法简单,易于操作。除喷涂外,可应用于大规模生产,也可用手工刷涂进行零星的临时加工和实验,无需增加成套设备。
在激光淬火的预处理方法中,磷化是许多机械零件加工的后一道工序,可以作为激光处理前的表面预处理。磷化处理分为高温90-98度,中温55-70度,常温25度左右。在激光处理的过程中,由于材料不同,激光处理工艺不同,三种磷化工艺的表面预处理层(磷化膜)对激光的吸收率不同,一般认为以高中温磷化好!
而不同的表面预处理工艺对激光的吸收也不一样,在进行激光处理前需要了解!
一般认为,表面预处理时,磷化膜厚度应小于20微米,否则可能会出现“烧穿”现象,影响后续工序的质量。
在表面预处理技术中比较成熟的是氧化法和喷涂法,但是随着各种材料的不断发展,新型材料层出不穷,如纳米级氧化物、金属陶瓷和金属涂层等新材料及新工艺层出不穷。因此对氧化技术、喷涂技术提出了更高要求。因此目前国内激光淬火设备的发展也是越来越成熟!
压辊模具激光淬火技术是一种的表面处理技术,其通过高能激光束对压辊模具表面进行快速加热和冷却,实现表面硬化和强化的效果。这项技术在工业领域得到了广泛的应用,尤其在钢铁、有色金属、橡胶、塑料等行业的压延和挤出工艺中,压辊模具的寿命和性能对生产效率和产品质量有着至关重要的影响。
传统的压辊模具淬火技术通常采用油或水作为冷却介质,通过快速冷却使模具表面形成一层高硬度的淬硬层。然而,这种技术存在一些局限性,如淬硬层深度较浅、冷却不均匀、易产生裂纹等。相比之下,激光淬火技术具有许多优点,如淬硬层深度大、硬化均匀、冷却速度快、变形小等。
激光淬火的原理是利用高能激光束对压辊模具表面进行扫描,通过快速加热和冷却使表面材料发生相变,形成一层高硬度的硬化层。激光淬火的硬化层深度可以达到数毫米至数厘米,硬化层内的显微组织结构也得到了显著改善,具有更高的硬度和更好的耐磨性。同时,激光淬火还可以改善压辊模具的抗疲劳性能和耐腐蚀性能,从而提高其使用寿命。
激光淬火技术的实施需要使用高功率激光器和运动系统。激光器通常采用二氧化碳或光纤激光器,它们的输出功率可以调节,以适应不同厚度和不同材料的压辊模具。运动系统则负责控制激光束的扫描路径和速度,以确保均匀加热和冷却整个表面。在处理过程中,需要对压辊模具进行的热分析,以确定佳的工艺参数,如激光功率、扫描速度、光斑尺寸等。
激光淬火技术在工业应用中已经得到了广泛验证,其在提高压辊模具性能和寿命方面具有显著优势。与传统淬火技术相比,激光淬火技术具有更高的生产效率和更好的质量。此外,激光淬火技术还可以通过优化工艺参数来满足不同材料和不同用途的压辊模具的需求。随着技术的不断发展和成本的不断降低,激光淬火技术将在更多领域得到应用和推广。
在未来的发展中,激光淬火技术将继续受到关注和研究。人们将更加深入地研究激光与材料之间的相互作用机制,探索更加优化的工艺参数和控制方法。同时,随着新材料和新应用的不断涌现,激光淬火技术将面临更多的挑战和机遇。相信在不久的将来,这项技术将会取得更加显著的突破和创新。
大型轧辊激光淬火是利用高能激光束对大型轧辊表面进行快速加热和冷却,实现表面硬化和强化的一种表面处理技术。该技术具有加工速度快、硬化层深度可控、对轧辊形状和尺寸适应性强等优点。因此,激光淬火广泛应用于钢铁、有色金属、橡胶等行业的轧辊制造和修复领域。
大型轧辊激光淬火技术的原理是利用高能激光束快速扫描轧辊表面,使轧辊表面材料在极短的时间内加热至熔化或沸腾状态,然后快速冷却以实现表面硬化和强化 。在此过程中,激光束的能量密度、扫描速度、光斑尺寸大小等参数对硬化层的深度、硬度、耐磨性等性能有重要影响。
大型滚子激光淬火技术的优点主要包括以下几个方面。
1、它可以实现快速加热和冷却,从而大大缩短加工时间,提高生产效率。
2、可以控制淬硬层深度、硬度等性能指标,满足不同工况和工艺要求。
3、是对滚筒形状尺寸适应性强,可处理各种复杂形状尺寸的滚筒。
4、激光淬火技术是非接触式工艺,不会对滚轮造成机械损伤或变形。
5、激光淬火技术具有更好的环保性能,产生的废物和污染更少。
在钢铁行业,大型轧辊激光淬火技术主要用于轧辊的制造和修复。通过激光淬火技术,可以显着提高轧辊的硬度和耐磨性,从而延长轧辊的使用寿命,降低生产成本。此外,大型轧辊激光淬火技术也广泛应用于有色金属、橡胶等行业的轧辊制造和修复领域。
总之,大型滚子激光淬火技术是一种的表面处理技术,具有诸多优点和应用前景。随着技术的不断发展和完善,相信激光淬火技术将在未来的生产制造领域发挥更加重要的作用。
淬火加工是将金属材料加热到一定温度,然后快速冷却,以提高材料硬度和耐磨性的热处理工艺。走轮激光淬火是利用激光束对走轮表面进行淬火,以提高其硬度和耐磨性,延长其使用寿命的一种新型热处理工艺。
传统的淬火加工方法通常采用油冷或水冷,但这些方法都存在冷却不均匀、淬火效果差等缺点。相比之下,激光淬火加工具有更高的淬火质量和效率。
走轮激光淬火加工的基本原理是利用高能激光束照射走轮表面,使其快速加热到淬火温度,然后快速冷却,实现淬火处理。
走轮激光淬火加工工艺具有以下优点:
1、淬火质量高:由于激光束能量密度高,可以快速加热和快速冷却,以获得均匀的淬火效果。
2、:行走轮激光淬火加工可以在短时间内完成淬火过程,提高生产效率。
3、适用范围广:该工艺适用于钢、铸铁、有色金属等多种金属材料的淬火处理。
4、环保:走轮激光淬火过程中不使用任何化学品,不会对环境造成污染。
走轮激光淬火加工工艺流程如下:
1、将走轮放置在激光淬火装置上,调整位置,使其表面与激光束对齐。
2、打开激光器,将激光束照射在走轮表面,使其快速加热到淬火温度。
3、开启冷却系统,使走轮表面快速冷却,实现淬火处理。
4、关闭激光和冷却系统,取出走轮,完成淬火过程。
走轮激光淬火加工的应用范围非常广泛,可应用于各种机械设备的走轮表面处理,如汽车、工程机械、农业机械等。此外,该工艺还可以应用适用于齿轮、轴类零件等精密零件的表面处理。
与传统淬火加工相比,行走轮激光淬火加工具有更高的硬度和耐磨性,可以提高零件的使用寿命和性能。同时,由于该工艺具有、适用范围广、环保等优点,可以大大降低生产成本,提高生产效率。因此,行走轮激光淬火加工是一种潜力的热处理新工艺。
产品简介:
采用激光器,工业机器人及控制系统,组成多轴联动的柔性激光加工系统。根据零件的形状及工艺需求,定制机型。可对模具等复杂异形零件进行激光淬火,修复加工。