激光表面处理技术的应用

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激光技术在材料表面处理中的应用

激光技术在材料表面处理中的应用随着科学技术的发展，激光技术已经成为现代产业化生产和科学研究领域中不可或缺的一种重要手段。

作为一种高能量密度的光束，激光的应用领域十分广泛，从原子物理到生物医学，都有激光的身影。

在材料领域，激光技术也具有独特的优势，特别是在材料表面处理中的应用，可以帮助优化材料表面性能并提高材料的使用寿命。

一、激光技术在表面改性中的基本原理激光技术在材料表面处理中的应用，主要是通过激光与材料表面的相互作用来实现的，其基本原理是激光的高能量密度可以激发材料表面的原子和分子，使其发生化学、物理、热力学等方面的变化。

具体地说，可以通过以下几种方式实现材料表面改性：1. 激光熔覆（Laser cladding）：激光对工件表面进行扫描，使其局部区域的温度升高，材料表面开始熔化，在划定的熔化区域内加入合适的材料粉末，激光和粉末共同作用下，在工件表面形成一层新材料，使其表面性能发生变化。

2. 激光表面取样（Laser surface modification）：激光瞄准材料表面，通过光热相互作用，使表面材料脱除一层钝化层，进而暴露出活性原子，修改表面化学性质并增加表面粗糙度和表面活性，从而提升材料的附着性、耐磨性和耐腐蚀性等表面性能。

3. 激光刻蚀（Laser etching）：激光在材料表面划出图案、文字或图像，因为激光线的有效能量密度特别高，在表面材料上形成一定的切迹，从而实现表面形貌、颜色的微细调整。

特别是在制造微电子领域，激光刻蚀技术具有广泛应用。

到这里，读者应该对激光技术在材料表面处理中的基本原理和方式有了大概的了解。

下面，我们来说说激光技术在材料表面处理中的具体应用。

二、激光技术在材料表面处理中的应用实例（1）激光表面取样改性激光表面取样改性是通过激光加热局部区域，使其超过材料的熔点，从而使材料表面瞬间升温，并脱除表面氧化层，从而获得更好的表面附着性能和低粘附性。

例如，有研究发现，对于钢材，在激光处理后的表面粗糙度显著增加，疏水性油(切削液)的接触角也大幅度提高。

论激光表面处理技术的应用

镁合金激光表面处理技术的应用目前，镁合金已经取代了许多锌、铁、钢等材料，在航空航天、计算机、通讯等行业得到了广泛的应用。镁合金具有密度小、强度高、导热性好的特点，使镁合金的发展势头强劲。虽然激光表面处理技术已有十几年的发展历史，但是镁合金的耐磨性、耐腐蚀性较差，这就制约了镁合金潜力的发挥。运用镁合金的激光表面处理技术主要是激光熔凝、激光合金化及激光熔覆。ｌｔＪ镁合金的激光表面处理技术可以分几个方面：１、镁合金激光表面合金化及表面熔凝激光表面合金化是在表面融化的同时注入一些粉末，使膜层或表面在液态混合后发生快速的凝固从而提高基体性能。也可以通过融化基体的表面预先涂覆膜层或部分基体，在进行合金处理时，镁基体上用激光进行处理，在加入铜合金时，抗腐性将会大大改善。因此，在镁基体加入铜是增强抗腐性的有效途径。镁合金的激光熔凝是将金属表面局部区域在瞬时加热到高温并使之溶化，利用高功率密度的激光在极短的时间内与金属交互作用，借助于金属吸热和传热的过程使金属表层快速的凝固。通常在真空的状态下，对镁合金进行激光熔凝处理，随后激光扫描的速度增加，熔凝层的硬度和耐磨度也随之增加了。这种激光熔凝会使硬度高于常规淬火的硬度，在不同的扫描速度下，激光熔凝层的耐蚀性较低。２、镁合金激光表面熔覆激光熔覆技术利用高能密度的激光束将具有不同成分和性能的合金与基体表面快速溶化，在生成的表层合金层把基体与腐蚀介质隔绝开来。通过激光的熔覆技术，使基体表面形成了不同成分的合金层。近几年，镁合金激光表面处理技术在进行时不再需要严格的环境条件，在腐蚀方面受到了国内外专家的极度重视。３、镁合金激光表面处理技术未来的发展方向镁合金激光表面处理可以根据不同的硬度来设计合金层，引入高硬度和高熔点的元素来进行表面熔凝，不断的提高硬度和强度对表面性能优异的强化层来说，激光表面处理技术基体与冶金结合，向智能化和自动化发展。鉴于十几年来的刻苦研究，在提高镁合金的表面性能和使用寿命上已经取得了大突破，为我国的国民经济发展积累了能量激光表面处理技术已经成为了一种高效高速的表面改性技术，在未来的工程建设中必将发挥重要的作用。＝钢的激光表面处理技术的应用１、钢表面进行激光硬化处理钢是机械制造业中应用最广的材料，通常都采用表面淬火和碳氮共渗的表面处理方法。以激光为热源，使工件材料表层内的温度极具上升，通过高能量的激光束来扫描工件。材料在瞬间可以进行自冷淬火，得到马氏体组织。由于热传导作用，表面热量能迅速的传到工件的其他部位。激光的硬化处理是需要强、韧性的配合，解决耐磨性差的弊端。２、钢在激光相变硬化后的处理研究钢的相变硬化处理技术，对于扫描的间距条件和激光加工参数的计算是关键问题。用扫描电镜来观察不同的间距，制成所需要的试样。将激光相变硬化的试样清洗干净后，将导线焊接到试样上，只需要保留激光相变硬化的处理部分。在试验中，使试样的断面在试验中与砂纸接触，用电子秤量出试验前后的试样重量。３、钢表面的激光相变硬化的分析和宏观形貌钢的表面进行激光处理后，激光相变硬化层之间的显微组织受

激光技术在金属材料加工工艺中的应用

激光技术在金属材料加工工艺中的应用1. 引言1.1 激光技术在金属材料加工工艺中的重要性激光技术是一种高精度、高效率的加工方法，在金属材料加工领域发挥着重要作用。

激光加工具有非接触性、高能量密度、高速度和高精度等优点，可以实现对金属材料的精密加工和微细加工。

在金属材料加工中，激光技术可以实现各种加工工艺，如切割、焊接、打印、表面处理和热处理等，为金属制造业提供了多种解决方案。

激光技术在金属材料加工工艺中的重要性体现在以下几个方面：激光加工具有高能量密度和可控性，可以实现对金属材料的高精度加工，提高加工质量和加工效率；激光加工具有非接触性，可以减少材料损失和减少工具磨损，有利于提高金属材料利用率和延长设备寿命；激光加工具有高速度和高效率，可以节约成本和减少能源消耗，提高金属加工的经济效益和环保效益。

激光技术在金属材料加工工艺中的重要性不言而喻，已经成为当今金属加工行业不可或缺的重要技术之一。

随着激光技术的不断发展和创新，相信其在金属材料加工中的应用前景将更加广阔。

1.2 激光技术的发展历史激光技术的发展历史可以追溯到上世纪50年代。

1958年，美国的肯尼斯·荣特根发明了世界上第一台激光器，标志着激光技术的诞生。

随后，激光技术经过不断的发展和完善，逐渐应用于各个领域，包括金属材料加工工艺。

在激光技术发展的过程中，人们逐渐发现了激光在金属材料加工中的巨大潜力。

激光技术能够实现高精度、高效率的金属材料加工，不仅可以减少加工时间和成本，还可以提高产品的质量和精密度。

激光技术在金属材料加工工艺中扮演着非常重要的角色。

随着科技的不断进步和激光技术的不断完善，激光在金属材料加工中的应用范围也在不断扩大。

从最初的激光切割技术到目前的激光焊接、激光打印、激光表面处理以及激光热处理技术，激光技术已经成为金属材料加工中不可或缺的重要工具。

激光技术的发展历史为金属材料加工工艺的进步提供了重要的技术支持，同时也为未来激光技术在金属加工领域的应用打下了坚实的基础。

激光镜面抛光应用案例

激光镜面抛光应用案例
激光镜面抛光是一种常用的表面处理技术，广泛应用于各个领域。

下面列举了10个激光镜面抛光的应用案例。

1. 汽车行业：激光镜面抛光技术可以用于汽车外观件的抛光处理，提高汽车外观的光洁度和亮度，使其更加吸引人。

2. 电子产品制造：激光镜面抛光可以用于电子产品外壳的抛光处理，使其表面更加光滑，提高产品的质感和品质。

3. 塑料制品加工：激光镜面抛光可以用于塑料制品的表面处理，提高其光洁度和透明度，使其更加美观。

4. 珠宝加工：激光镜面抛光可以用于珠宝的抛光处理，使其表面更加光滑，提高珠宝的光泽度和闪亮度。

5. 光学元件制造：激光镜面抛光可以用于光学元件的抛光处理，提高其表面质量，减少光学元件的光损耗，提高光学系统的性能。

6. 金属制品加工：激光镜面抛光可以用于金属制品的抛光处理，使其表面更加光滑，提高金属制品的质感和光泽度。

7. 医疗器械制造：激光镜面抛光可以用于医疗器械的抛光处理，提高器械的表面光洁度和卫生安全性。

8. 音响设备制造：激光镜面抛光可以用于音响设备外壳的抛光处理，
提高音响设备的外观质感和声音品质。

9. 塑料模具制造：激光镜面抛光可以用于塑料模具的表面处理，提高模具的光洁度和使用寿命。

10. 建筑装饰：激光镜面抛光可以用于建筑装饰材料的抛光处理，提高材料的光泽度和装饰效果。

激光镜面抛光技术的应用范围广泛，可以提高产品的质量和外观，增加产品的附加值。

随着科学技术的不断进步，激光镜面抛光技术将会得到更广泛的应用，并在各个领域发挥更大的作用。

激光抛光应用案例

激光抛光应用案例
激光抛光是一种利用高能激光束与材料表面相互作用，通过控制激光参数来实现高效、高精度抛光的技术。

以下是一些激光抛光的应用案例：
1.光学元件抛光：激光抛光技术可以用于抛光各种光学元件，如透镜、
反射镜、棱镜等。

通过控制激光参数，可以获得高精度、超光滑的表面，从而提高光学元件的性能。

2.金属表面抛光：激光抛光技术可以用于对金属表面进行抛光，如不锈
钢、铜、铝等。

通过高能激光束的作用，可以去除金属表面的杂质和氧化物，实现高光泽度的表面抛光。

3.模具抛光：模具是工业生产中非常重要的工具，其表面的质量和精度
直接影响产品的质量和性能。

激光抛光技术可以用于对模具表面进行抛光，实现高精度、高效率的表面处理。

4.石材抛光：石材是一种天然材料，其表面质量直接影响建筑和装饰行
业的应用效果。

激光抛光技术可以用于对石材表面进行加工，实现高效率、高质量的表面处理。

5.玻璃抛光：玻璃在许多领域都有广泛应用，如建筑、汽车、家居等。

激光抛光技术可以用于对玻璃表面进行加工，实现高精度、高效率的表面处理。

6.半导体材料抛光：半导体材料是现代电子工业的基础，其表面的质量
和精度直接影响电子器件的性能和可靠性。

激光抛光技术可以用于对半导体材料表面进行加工，实现高效率、高质量的表面处理。

总之，激光抛光技术具有高效率、高精度、环保等优点，在许多领域都有广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和完善，激光抛光技术的应用范围还将不断扩大。

激光表面处理课件

加工头是将激光束聚焦并传输到工件表面的关键部件，通常包括反射镜、聚焦透镜和光束传输系统等。
控制系统
控制系统用于控制激光器的输出功率、扫描速度和处理时间等参数，以确保处理过程的稳定性和可重复性。
激光表面处理材料
金属材料
金属材料是激光表面处理的主要应用领域之一，包括钢铁、铝、铜等。通过激光表面处理可以改变金属材料的表面特性，提高其耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性能等。
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模具工业
激光表面处理用于提高模具表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性，延长模具使用寿命。
刀具工业
激光表面处理用于提高刀具表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性，提高切削加工效率。
02
激光表面处理技术分类
激光熔覆
熔覆材料
选择熔覆材料时，需要考虑其与基材的相容性、熔点、稀释率等因素。
熔覆层组织
熔覆层的组织结构取决于熔覆材料、工艺参数以及基材特性。
涂层厚度
涂层的厚度需要根据使用要求和工艺参数来确定。
涂层附着力
涂层与基材之间的附着力对涂层的寿命和性能有重要影响。
03
激光表面处理设备与材料
激光表面处理设备
激光器
激光器是激光表面处理技术的核心设备，其性能直接影响处理效果。常见的激光器类型包括CO2激光器、光纤激光器和固体激光器等。
加工头
表面处理
02
根据需求，对工件表面进行抛光、涂覆等处理，提高表面质量
。
质量检测
03
对加工后的工件进行质量检测，确保符合要求。
05
激光表面处理质量检测与评估
激光表面处理质量检测方法
光学检测法
利用光学原理，通过反射、散射等手段检测表面形貌、粗糙度等参数。

激光加工技术在工程机械制造中的应用

激光加工技术在工程机械制造中的应用激光加工技术是一种现代高精密加工技术，利用激光束对工件进行切割、焊接、打孔等加工。

随着工程机械行业的不断发展和技术的进步，激光加工技术在工程机械制造中的应用越来越广泛。

本文将从激光加工技术的优势、在工程机械制造中的应用以及未来发展趋势等方面进行探讨。

一、激光加工技术的优势1. 高精度激光加工技术能够实现微米级甚至纳米级的加工精度，可以满足工程机械制造中对零部件精度要求的提高。

2. 高效率激光加工技术可以实现高速加工，提高了生产效率，缩短了加工周期，符合工程机械制造中对生产效率和产能的要求。

3. 无接触加工激光加工过程中不需要与工件发生接触，可以避免因接触而导致的变形和损伤，适用于对工件表面质量要求高的工程机械零部件加工。

4. 灵活性激光加工技术可以实现对各种材料的加工，涵盖了工程机械制造中常用的金属材料和非金属材料。

5. 可实现复杂几何形状加工激光加工技术可以实现对复杂几何形状的工件进行精密加工，满足了工程机械零部件加工中对复杂零件的加工要求。

1. 材料切割工程机械的制造需要对各种金属材料进行切割，传统的切割方法需要借助锯切、剪切等工具，工艺复杂且效率低。

而激光切割技术可以实现对各种材料的快速精密切割，提高了生产效率和切割质量。

2. 焊接激光焊接技术在工程机械制造中得到了广泛应用，可以对各种金属材料进行高品质的焊接，实现了对工件的精密连接，提高了工程机械的零部件质量和可靠性。

3. 孔加工工程机械零部件中常常需要进行孔加工，传统的孔加工方法需要借助钻、锉等工具，工艺繁琐且加工质量难以保障。

而激光孔加工技术可以实现对各种材料的快速精密孔加工，提高了加工质量和孔位精度。

4. 表面处理工程机械零部件需要经常进行表面处理，传统的表面处理方法存在着磨损大、工艺复杂等问题。

而激光表面处理技术可以实现对工件表面的高温熔化，使表面快速冷却，形成致密的涂层，提高了工件的耐磨性和抗腐蚀性。

激光技术在制造工业中的应用

激光技术在制造工业中的应用在当今的制造工业领域，激光技术正以其独特的优势发挥着日益重要的作用。

从汽车制造到电子设备生产，从航空航天到医疗器械，激光技术的应用几乎无处不在，为提高生产效率、提升产品质量以及实现创新设计提供了强大的支持。

激光切割是激光技术在制造工业中最常见的应用之一。

它利用高能量密度的激光束照射到被切割材料的表面，瞬间使其局部熔化、汽化，并通过高压气体将熔化或汽化的物质吹走，从而实现材料的分离。

与传统的切割方法相比，激光切割具有极高的精度和速度。

无论是金属薄板还是厚板，激光切割都能轻松应对，切口光滑平整，几乎无需后续加工。

在汽车制造中，激光切割常用于车身零部件的加工，能够精确地切割出各种复杂形状的零件，大大提高了汽车的装配精度和整体质量。

在电子设备制造中，激光切割可以对印刷电路板进行精细加工，确保线路的准确性和完整性。

激光焊接是另一个重要的应用领域。

激光焊接通过将激光束聚焦在焊接部位，使材料瞬间达到熔点并融合在一起。

它具有焊缝窄、热影响区小、焊接强度高等优点。

在汽车制造中，激光焊接被广泛应用于车身结构的连接，不仅提高了车身的强度和安全性，还减少了焊接变形。

在航空航天领域，激光焊接用于飞机发动机零部件的制造，能够满足高强度、高精度的焊接要求。

此外，激光焊接在医疗器械、珠宝制造等行业也有着广泛的应用。

激光打标是一种非接触式的标记方法，通过激光束在材料表面留下永久性的标记。

它可以实现高精度、高清晰度的标记效果，无论是文字、图案还是二维码，都能清晰准确地呈现。

在电子元器件制造中，激光打标用于标记产品的型号、规格等信息，便于识别和追溯。

在食品和药品包装上，激光打标可以标记生产日期、保质期等重要信息，具有防伪、环保等优点。

激光打孔也是激光技术的一项重要应用。

它能够在各种材料上加工出微小而精确的孔洞，广泛应用于航空航天、医疗器械、化纤等领域。

例如，在航空发动机的叶片上加工冷却孔，在化纤喷丝板上加工微孔，都需要高精度的激光打孔技术。

激光机作业中的激光清洗与表面处理技术

激光机作业中的激光清洗与表面处理技术激光清洗与表面处理技术，作为现代激光机作业中的重要组成部分，已经在多个领域得到广泛应用。

激光清洗技术利用激光束的高浓度能量，以非接触方式清除表面的污垢和涂层，具有高效、无损伤和环保等优点。

而激光表面处理技术则可通过调节激光束的参数，实现对材料表面的改性和功能化。

本文将从激光清洗和激光表面处理两个方面介绍其原理、应用以及未来发展方向。

一、激光清洗技术激光清洗技术是利用激光束的高能量密度，将污垢或涂层表面加热瞬间蒸发或熔化，实现无接触地去除。

相比传统清洗方法，激光清洗具有以下优势：1. 高效能：激光束能量密度高，可以快速实现表面清洗，提高作业效率。

2. 无损伤：激光清洗过程中不会对物体表面造成磨损或刮伤，保持材料的原有性能。

3. 环保节能：激光清洗无需使用化学清洗剂，减少了对环境的污染，并且节约了能源资源。

激光清洗技术在多个领域得到了应用，如汽车维修领域中的发动机零件清洗、电子设备制造中的PCB板清洗以及文物保护中的古籍清洗等。

随着激光技术的不断提升和创新，激光清洗技术的应用领域还将进一步扩展。

二、激光表面处理技术激光表面处理技术是指利用激光束对材料表面进行能量输入，实现表面的改性和功能化。

通过调节激光束的参数（能量、功率、波长等），可以实现表面的熔化、蒸发、热化学反应等效应，从而改善材料的性能和功能。

激光表面处理技术的主要应用包括：1. 材料表面改性：激光束的能量输入可以改变材料表面的组织结构，提高材料的硬度、耐磨性等性能。

2. 表面合金化：通过激光加热，将外加的合金元素与基体材料进行熔合，形成硬度高、耐腐蚀的合金表面。

3. 表面纳米结构形成：激光可在材料表面形成纳米颗粒或纳米结构，改变表面的光学特性、润湿性等。

激光表面处理技术的应用领域广泛，如航空航天领域中的发动机叶片涂层、光学玻璃表面处理、生物医学材料的改性等。

随着激光技术的不断发展，激光表面处理技术将进一步加强材料与激光的相互作用，探索更多新的应用领域。

激光表面处理技术

( 2) 激光淬火处理后的工件表面硬度高, 通常比
常规淬火硬度高5%~20%, 可获得极细的硬化层组织。
( 3) 由于激光加热速度快, 因而热影响区小, 淬火应力及变形小。一股认为激光淬火处理几乎不产生变形, 而且相变硬化可以使表面产生大于4 000 MPa 的压应力, 有助于提高零件的疲劳强度; 但厚度小于5mm 的零件其变形仍不可忽视。
激光表面熔敷
激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化, 光束移开后自激冷却的一种表面强化方法。
激光表面熔敷特点
( 1) 冷却速度快(高达106 K/s)，组织具有快速
凝固的典型特征； ( 2) 热输入和畸变较小，涂层稀释率低(一
般小于5%)，与基体呈冶金结合；
激光表面处理技术优点
( 5) 通常只能处理一些薄板金属，不适宜处理较厚的板材；
( 6) 由于激光对人眼的伤害性影响工作人员的安全，因此要致力于发展安全设施。
激光表面处理技术
美国正在研究用激光淬火处理飞机的重载齿轮，以取代渗碳淬火的化学热处理工艺。
----直升飞机辅助动力装置的行星齿轮 ----飞机主传动装置的传动齿轮用激光硬化的飞机重载齿轮，不需要最后研磨，大大降低了生产成本，提高生产率。 ----采用激光硬化飞机发动机气缸内壁，比氮化处理快14倍，且所得到的硬化层比经过 10～20h氮化处理的硬化层还厚，质量优良，几乎无变形。
下优点:
激光表面处理技术优点
( 1) 能量传递方便，可以对被处理工件表面有选择的局部强化；
( 2) 能量作用集中，加工时间短，热影响区小，激光处理后，工件变形小；
激光表面处理技术优点
( 3) 处理表面形状复杂的工件，而且容易实现自动化生产线；

激光表面处理技术在模具上的应用

机电技术 2012年12月128激光表面处理技术在模具上的应用谢祖华(福建船政交通职业学院,福建福州 350007)摘要:介绍了激光表面处理技术,特别是激光表面淬火､激光表面熔覆和激光表面合金化的特点及在模具上的应用。

关键词:模具;激光表面处理;激光表面改性中图分类号:TG174.4 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-128-03模具寿命除了与模具设计､制造､使用以及模具材料的选择及其热处理密切相关外,模具表面处理也是影响模具寿命的重要因素。

而且在许多场合下,既要求模具有高的强度和耐磨性,又要求有较高的塑性和韧性,在此情况下,模具的表面处理就显得尤其重要。

常用的模具表面处理工艺有化学热处理(如渗碳､碳氮共渗等)､表面复层处理(如堆焊､热喷涂､电火花表面强化､PVD和CVD等)､表面加工强化处理(如喷丸等)。

这些方法大多工艺较为复杂,处理周期较长,处理后存在较大变形。

近年来,随着大功率激光器的出现及激光加工技术在工业上的应用日趋广泛､成熟,为模具表面的强化处理提供了一种新的技术途径。

激光表面处理是指用激光对工件表面快速加热,在材料表面形成一定厚度的处理层,使工件表层的显微结构或化学成分发生变化,从而提高工件表面性能的工艺。

激光表面处理技术可分为激光表面热处理和激光表面改性技术两大类,前者包括激光淬火､激光退火､激光非晶化､激光冲击硬化､激光晶粒细化等,后者主要有激光表面合金化和激光熔覆。

本文主要介绍激光表面淬火､激光表面熔覆和激光表面合金化这三种激光表面处理技术在模具中的应用。

1 激光表面淬火激光表面淬火又称激光相变硬化,是指铁基合金在固态下经受激光照射,使表层以极快的速度(升温速度可达105~106 ℃/s)被迅速加热至奥氏体化状态(但低于熔化温度),当激光停止照射后,处于冷态的基体使其表面迅速冷却(冷却速度可达105 ℃/s)而进行自冷淬火,从而得到马氏体组织的工艺方法。

激光技术在冶金行业的应用

激光技术在冶金行业的应用引言冶金行业是指利用金属、非金属和合金等材料进行加工和熔炼的领域。

随着科技的不断发展，激光技术作为一项新兴的加工技术，逐渐在冶金行业中得到了广泛的应用。

本文将介绍激光技术在冶金行业中的应用，并探讨其优势和挑战。

1. 激光切割技术激光切割技术利用高能激光束将金属材料进行切割。

相比传统的切割方法，激光切割具有精度高、效率高和无损伤等优势。

在冶金行业中，激光切割技术广泛应用于金属板材的加工中，如剪切、切割和定型等。

激光切割技术的工作原理是通过将高能量的激光束聚焦在金属表面，使其局部区域加热并熔化，然后通过气体喷射将熔化的金属吹散。

由于激光束具有高聚焦性和高能量密度，激光切割可以在短时间内完成对金属材料的高精度切割，同时可以减少材料的损伤和变形。

2. 激光焊接技术激光焊接技术是利用激光束将金属材料的表面加热至熔点，使其熔化并与其他材料进行连接的技术。

在冶金行业中，激光焊接技术被广泛应用于金属材料的连接和修复中，如焊接管道、焊接接头和焊接构件等。

激光焊接技术具有热影响区小、焊缝质量高和焊接速度快等优势。

由于激光束具有高能量密度和高聚焦性，激光焊接可以在短时间内完成金属材料的焊接，并且可以减少热影响对材料的损伤。

然而，激光焊接技术也面临一些挑战，如焊缝的形貌控制、焊接参数的优化和焊接接头的质量检测等问题。

因此，在实际应用中，需要综合考虑各种因素并进行合理的优化，以确保激光焊接技术在冶金行业中的稳定和可靠性。

3. 激光表面处理技术激光表面处理技术是利用激光束对金属材料的表面进行加工和改性的技术。

在冶金行业中，激光表面处理技术被广泛应用于金属材料的清洗、去除氧化层和改善表面质量等方面。

激光表面处理技术具有高精度、高效率和无损伤等优势。

激光束的高能量密度可以加热金属表面并使其迅速蒸发，从而清除表面的杂质和氧化层。

此外，激光束的高聚焦性可以精确控制加工区域，从而改善金属材料的表面质量和性能。

激光表面处理技术在制造业中的应用

激光表面处理技术在制造业中的应用一、激光表面处理技术简介激光表面处理技术（LSP）是一种采用激光作为能量源，对金属表面进行加工，通过物理或化学反应改变表面形态、结构和性能的新型表面处理技术。

与常规的机械加工、化学处理等表面处理方法相比，LSP技术具有精度高、速度快、成本低等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、生物医药等制造业领域。

二、激光表面处理技术的应用1.微加工制作模具LSP技术可以在金属表面上制造各种微细结构和小孔，用于模具加工。

激光微细加工技术可将激光聚焦在锅底的特定位置进行加工，因此可以制作出具有高几何形状精度的微细结构。

该方法能够制作出更细致、更复杂的产品，而且生产效率高、成本低，增强了制造业的竞争力。

2.表面改性处理LSP技术可通过改变材料表面形态和结构以及化学反应来改善金属的表面性能。

通过表面处理后基材表面的粗糙度、耐磨性、抗腐蚀性及润滑性等性能得到了显著的提升，解决了一些传统的表面改性方法所存在的问题。

因此，LSP技术广泛应用于汽车、航空航天等制造业领域。

3.薄膜生长LSP技术已经被广泛应用于化学气相沉积（CVD）和分子束外延（MBE）等化学制备过程的表面改性。

在这些过程中，激光作为一种热能源被应用于催化剂的制备、表面清洗以及形成薄膜过程中的化学反应。

4.叠加制造LSP技术还可以用于材料的叠加制造。

通过在材料表面熔化部分或全部金属粉末，可以得到具有高质量的3D叠加物。

利用激光作为加热源，利用粉末喷射头沉积金属粉末，构建三维形状的零件。

该方法能够制造更为复杂的产品，能够解决传统的制造方法所存在的缺陷。

三、结语随着制造业的快速发展，需要更高品质的产品，而激光表面处理技术的发展随着产业的发展得到了广泛应用。

LSP技术涉及了化学、物理、热力学和传热学等学科，是一种非常重要的表面处理方法。

未来，LSP技术将不断被改进和完善，满足制造业的需求，使制造业更加高效、快捷和环保。

浅谈激光表面处理技术及应用

ｔｈｅｂｒｏａｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｌａｓｅｒｉｎｔｈｅｉｅｆｌｄｏｆｓｕｆａｒｃｅｅｎｇｉｎｅｅｉｎｇｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅａｌｓｏｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒｂｅａｍ；ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓｐｌａｔｉｎｇ；ｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｍａｔｅｒｉａｌｍｏｄｉｉｃｆａｔｉｏｎ；ｓｕｒ — ｆａｃｅｉｎｆｉｓｈｉｎｇ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
阔前景。
关
键
词：激光束；电镀；化学镀；气相沉积；材料改性；表面精饰；加工应用
文献标识码：Ｂ
中图分类号：ＴＧ１７４．４
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＬａｓｅｒＳｕｒｆａｃｅ
ＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＷＡＮＧＨｏｎｇ — ｋｕｉ
（ＴｉａｎｊｉｎＢｉｃｙｃｌｅＦａｃｔｏｒｙＮｏ．３，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６３，Ｃｈｉｎａ）
引言
激光是人类在２０世纪继原子能、计算机和半导

激光加工技术在工程机械制造中的应用

激光加工技术在工程机械制造中的应用在现代工程机械制造领域，激光加工技术已经成为不可或缺的一环。

激光加工技术具有很高的精度和速度，能够在不同材料上进行复杂的切割、钻孔、焊接和表面处理等工艺，极大地提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。

1.激光切割技术激光切割技术在工程机械制造中应用广泛，主要是用来切割各种厚度的金属板材。

激光切割的优点是切割速度快、精度高、切口整洁，可以满足工程机械对宽厚金属板材的切割需求。

在重型机械金属零部件的切割上，激光切割可以快速处理，能够降低传统冲压、喷水等加工方式的时间成本和人力成本。

激光钻孔技术可以用来加工各种尺寸和形状的孔洞，具有钻、铰、攻、铆等多种功能，可以实现高效、精准钻孔。

对于工程机械制造中的大量钻孔需求，激光钻孔能够满足高效率、高精度的要求，可以有效提高生产效率，降低生产成本。

激光焊接技术可以实现高效、精准的焊接，提高产品的连通性和稳定性。

在工程机械的焊接中，激光焊接技术可用于焊接钢板、钢管、铸铁等材料，具有焊接速度快、焊接强度高等优点。

激光焊接技术相比传统的电弧焊等手工焊接，不仅提高了焊接效率，还能够降低焊接变形和质量问题。

4.激光表面处理技术激光表面处理技术可以在金属材料表面形成各种图案和纹理，或者实现表面的钝化和改性处理。

在工程机械制造中，激光表面处理技术主要应用于降低磨损、增加耐腐蚀、提高表面硬度等方面。

例如，在金属表面涂覆防护层、制作模具、加强零部件耐磨性等领域，激光表面处理技术具有显著效果。

总之，随着工程机械的不断进步，激光加工技术已成为工程机械制造的重要加工技术之一。

随着激光设备的不断更新换代，激光加工技术在工程机械领域的应用将会更加广泛，为机械制造行业提供更高效、更精准、更低成本的解决方案。

激光抛光技术的原理与应用

激光抛光技术的原理与应用激光抛光技术，作为一种新兴的材料加工方式，近年来逐渐被人们所关注。

它是通过利用强激光束瞬间照射在材料表面，使表面熔化并迅速扩散，通过光学镜头控制激光束的照射区域和强度，然后使其达到所需的加工效果。

这样能够消除材料表面的缺陷，提高材料表面质量，达到满足不同制品之间的精度要求。

下面我们就来探讨一下激光抛光技术的原理和应用。

一、激光抛光技术的原理激光抛光技术是利用强激光束在材料表面进行瞬间加热和熔化，然后造成表面超融化状态来实现加工技术的处理。

其原理便是应用激光瞬间照射在材料表面，使其表面熔化并迅速扩散，通过光学镜头控制激光束的照射区域和强度，然后使其达到所需的加工效果。

通过反复的照射和扩散，在经过数百上千次的循环加工中，即可达到高光亮度的平滑表面效果。

激光抛光技术可用于加工各类金属和非金属材料，如不锈钢、锡合金、塑料和陶瓷材料等。

二、激光抛光技术的应用1.在3D打印领域的应用激光抛光技术可以用于3D打印领域的后处理，将3D打印的零部件表面处理成平滑的表面效果。

在3D打印产品中，由于制造的材料层滞后与实际表面的精度差异，往往造成外观效果不如预期。

这时借助于激光抛光技术实现表面的抛光可以达到非常好的效果，让零件表面更加光滑，提高外观和使用性能。

2.在工具制造领域的应用激光抛光技术可以应用于各种切削工具的制作。

刀具是加工过程中不可缺少的工具，而激光抛光技术可以对其进行表面处理，提高其表面质量和光亮度，延长刀具使用寿命。

在制造中，激光抛光技术可以应用于切削工具、齿轮等制品的表面处理，以达到提高表面光洁度、减少表面摩擦力、提高使用寿命等目的。

3.在航空航天领域的应用激光抛光技术在航空航天领域应用广泛。

例如，在直升机和飞机的翼表面进行表面抛光，可以减少空气阻力，提高飞行速度；在火箭塔上的隔板表面进行抛光，可以避免氧化反应在飞行过程中造成的不好的影响。

而且，激光表面抛光技术能够提高机械零件的表面加工精度和加工效率，为飞船、卫星等航空航天产品的制造提供保障。

激光电镀简介及应用实例

激光电镀简介及应用实例激光电镀是一种利用激光作为能量源的表面处理技术，其原理是在金属基底上电镀一层薄膜，以改变表面性能。

激光电镀具有高能量密度、快速、高效、精准等特点，可以用于改善金属表面的硬度、耐蚀性、抗磨损性以及外观质量。

下面将介绍激光电镀的应用实例。

1. 汽车行业：激光电镀可用于汽车发动机缸体的加工。

发动机是汽车最重要的组成部分之一，其工作环境恶劣，要求发动机缸体具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。

激光电镀可以在发动机缸体内部表面形成镀层，提高其硬度和耐磨性，延长发动机寿命。

2. 航空航天行业：航空发动机叶片是航空航天行业中的关键部件，其工作环境要求具有高温、高压、高速等特点。

激光电镀可以在航空发动机叶片表面形成防腐蚀、抗磨损的镀层，提高叶片的使用寿命和性能稳定性。

3. 电子行业：激光电镀可以用于电子产品的金属外壳表面处理，提高外壳的抗腐蚀性和触感质量。

另外，激光电镀还可以在印刷电路板上形成导电层，提高电路板的导电性能。

4. 五金行业：激光电镀可以用于加工五金工具，如锉刀、钳子等。

通过激光电镀，在工具表面形成耐磨、耐腐蚀的镀层，提高工具使用寿命和工作效率。

5. 医疗行业：激光电镀可以用于医疗器械表面的处理。

医疗器械要求具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，激光电镀可以在医疗器械表面形成具有生物相容性的镀层，提高其性能和安全性。

6. 精密仪器行业：激光电镀可以用于精密仪器的表面处理，如显微镜、光学镜头等。

通过激光电镀，在仪器表面形成高质量的镀层，提高仪器的使用寿命和性能稳定性。

总之，激光电镀作为一种高效、精确的表面处理技术，在各个行业都有着广泛的应用。

通过激光电镀，可以改善金属表面的性能，提高产品的使用寿命和性能稳定性，为各个行业的发展提供支持。

汽车零件冷冲模激光表面处理技术的应用

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上的应用非常成功。
摩擦副的性质，使摩擦副由不易粘着的材料代替，具
体方法可以是：第一改变模具材料或对模具进行表面
第二对被加工零件的原材料进行表面处理（如２汽车零件拉伸翻边类模具拉毛问题产生原因处理；
；汽车零件冷冲压加工是在常温下，利用压力机和磷化）第三在模具与被加工零件之间加一层其它物使被加工零件与模具分离（如加大润滑或加特种冷冲模具使各种不同规格的板料和坯料在压力作用质，Ｖ之类材料）。下发生永久变形或分离，制成所需各种形状零件的一润滑剂或加一层ＰＣ
使涂料中的微量元素渗透到基材，使其需要硬化冲次速率的提升，不仅零件表面产生拉伤，模具Ｒ、描，角
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汽车零件冷冲模激光表面处理技术的应用
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激光表面强化与热处理的应用讲解

激光表面强化与热处理的应用激光表面强化与热处理技术是近20年来发展起来的一种新型材料表面处理技术。

激光表面强化技术的原理是利用激光穿透能力极强的特点，当把金属表面加热到仅低于熔点的临界转变温度时，其表面迅速奥氏体化，然后急速自冷淬火，金属表面迅速被强化。

激光表面强化与热处理可以分为3类：一是激光照射时金属不熔化，只是组织发生变化，这类工艺主要为激光相变硬化(激光淬火)；二是激光照射时金属熔化，冷却后组织发生变化或加入其他元素改善表面性质，包括激光熔凝、激光合金化、激光非晶化和微晶化等；三是激光照射时金属表面发生汽化，从而发生组织变化，这类工艺主要为激光冲击硬化。

上述各种激光热处理工艺共同的理论基础是激光与物质的相互作用规律及其金属学行为。

激光热处理是传统热处理技术的发展和补充，它可以解决其它表面处理方法无法解决或不好解决的材料强化问题。

经过激光处理后，铸层表层强度可达HRC60以上，中碳、高碳钢以及合金钢的表层硬度可达HRC70以上，从而提高其抗磨损、抗疲劳、耐腐蚀和防氧化等性能，延长其使用寿命。

激光热处理在汽车行业应用极为广泛，在许多车关键件上(如缸体．缸套、曲轴、凸轮轴、排气阀、阀座或活塞环等)几乎都可以采HJ激光热处理。

同样，农用机车也应该广泛使用。

在农业生产中，机器的工作条件是多种多样的，有些机器(犁、中耕机、播种机和收割机)直接在磨料介质中工作，使许多零件磨损很快。

另一方面，为了获得足够的强度，机器的材料用量较大，不仅浪费材料，而且显得笨重。

对于此类零件，激光硬化处理后的硬度比常规淬火硬度高5%一20%，激光合金化可以根据要求选择加入新材料，形成以基材为基础的新合金层，以获得满意的性能。

此外，由于处理后性能的提高，可以选用低性能的基材，从而减少了基材的质量。

激光表面处理

建筑业
水泥搅拌浆砖成型机桥与心轴强化等修复鼓风机叶片易磨损传送零部件滚炉拖轮、各类轴承、轴套等

印刷工业
造纸烘缸、压辊等修复。印刷机油墨滚筒强化与修复印刷辊轮表面强化与修复印染设备修复与防腐
电机轴激光熔覆修复
风机叶片激光修复
水泵轴激光修复
液压杆修复
煤矿截齿熔覆修复

船舶
船用曲轴修复舵杆修复船用缸套修复联轴节内胆修复联轴节外套修复抛锚机传动轴修复

石油石化
阀门、阀芯的激光熔覆防腐连接螺纹淬火石油钻头的激光强化耐磨套激光熔覆

矿山机械
减速机齿轮修复剥离机节齿联部位激强化矿井液压支柱表面损伤修复大型提升机修复翻斗车零件修复分粒过滤网强化与修复煤碳运送丝杆强化与修复
汽车模具激光淬火
高速齿轮轴激光淬火
大型辊轴表面激光淬火
激光熔覆应用举例
冶金
支撑辊轴颈位的磨损修复板线材的扁头套修复风机叶片磨损修复万向节套筒、交叉头修复管材生产线 V 形传辊表面强化线材生产线导卫锟的表面强化轧辊的表面毛化处理轧辊表压挤伤沟在线修复轧辊颈轴磨损的修复输送辊道修复与强化轧机垫板修复、防腐与耐磨处理钼顶头的表面强化飞剪表面修复与强化减速机箱机修复与强化钼顶头的表面强化
激光表面处理基本工艺

激光熔覆
激光熔覆技术是一新型、高效、无接触、便捷加工的重要手段，其利用自动送粉器将粉末送到激光熔池中或预置粉末，使合金粉末与基体同时熔化，形成金属覆盖层的工艺过程。激光熔覆是一种冶金结合，既具有传统埋弧焊所具有的结合力强、不脱落的特点，同时又具有喷涂结合所具有的工件变形小的特点，不破坏工件的调质性能，适用于承受大载荷、高速运动部件的修复。在激光光源能够入射、工件可装夹、了解工件工况与基材成分的前提下，激光熔覆几乎可修复所有因磨损而导致其失效的零件。