云南昆明激光淬火处理

激光淬火预处理的目的：

　　1、获得金属基体表面均匀、致密、无缺陷及低杂质的表层组织;

　　2、获得高致密性表面结构和良好的耐磨性能;

　　3、获得均匀一致的表面力学性能，提高工件表面光洁度、降低疲劳强度和延长使用寿命;

　　4、使工件在高温下保持良好的热稳定性。

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。

　与普通热处理相比，激光淬火技术具有以下特点。

　　1、加热速度极快，工件热变形极小。由于激光功率密度高，加热速率可达1010℃/s，热影响区小，工件热变形小。

　　2、冷却速度非常快。在工件有足够质量的前提下，冷却速率可达1023℃/s;不需要冷却介质，通过从表面向内部的热传导进行自冷淬火。

　　3、工件经激光淬火后，表面获得细小的马氏体组织，具有较高的表面硬度(比普通淬火硬度值高15%～20%)和较高的疲劳强度(表面有残余压应力以上) 4000MPa)。

　　4、由于激光束的扫描(加热)面积很小，可以加工形状复杂的工件(如小凹槽、盲孔、小孔、薄壁件等)或局部加工加工非常，还可以根据需要对同一零件的不同部位进行不同的处理。

　　5、不需要加热介质，不会排放气体污染环境，有利于保护环境。

　　6、节能，且工件表面洁净，处理后无需打磨，可作为工件精加工的后一道工序。

　　激光表面淬火的大缺点是激光发生器价格昂贵。

　　由于激光表面淬火的上述优点，虽然研制时间短，但进展快，已成功应用于一些机械产品的生产，如变速箱齿轮、发动机缸套、轴承套圈和导轨等。铁轨等等。

拉丝模淬火凸R位置及板料流量大的表面需要有高耐磨性，即高硬度。

　　由于淬火面积较大，常规的火焰淬火或感应淬火会造成工件较大的热变形，导致无法模具的精度，进而需要添加其他工艺手段来，这必然导致模具加工周期长，且容易出现硬度不稳定的情况。因此，我们改用激光淬火的方法，使工件的变形很小，甚至没有变形，不需要增加其他工艺手段就可以满足质量要求。

　　我们采用激光淬火对某车型的车门内板进行淬火，通过蓝光扫描检测淬火前后的表面变化，激光淬火后的模具表面能够满足精度要求。

　激光淬火技术在钢材上的应用：

　　激光淬火具有柔性灵活、质量稳定、定位准确、工件变形小、应力低等特点，适用于机械制造、冶金、煤矿、石油、石化、兵器、航空航天等领域。激光淬火深度一般为0.8~1.0mm，硬度比传统淬火高2~3HRC。国盛激光研发的激光淬火设备淬硬层深度可达2mm。例如大型阀座淬火深度为1-3mm。 75CrMo轧辊淬火深度为2mm，硬度由HS40提高到HS85，使用寿命提高6倍。汽轮机叶片三维曲面激光硬化层深度、硬度均匀，0.2~0.8mm可控，硬度HV400~490可控。瓦楞辊经激光淬火后使用寿命提高5倍。

　　西安国盛激光淬火设备采用激光器，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。现在又研发出了八轴淬火设备和移动式激光淬火设备，更方便了不能移动式工件的加工修复

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。

　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。

　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。