激光发展与现状

2018届机械工程及自动化专业毕业生论文(设计) 课题名称：激光表面处理技术现状及发展

学生姓名：张成名

指导教师：孙明

江南大学网络教育学院

2018年1月

摘要：

激光具有巨大的技术潜力，在冶金和材料加工中发展迅速，应用广泛。激光表面处理由于其对工业和生产作出了巨大贡献，已成为飞速成长的重要加工技术领域。另外，应用激光对材料表面实施处理也是一门新技术。论文简述了激光表面改性的研究和发展现状,特别是激光表面淬火、激光熔凝、激光表面合金化合、激光熔覆等四种技术,以及对各项技术的原理、特点和国内外研究现状分别加以描述。最后，还简述了激光表面改性技术存在问题和发展前景。

关键字：激光；表面处理；应用；

Abstract:

laser has great technological potential and has been developing rapidly in metallurgy and material ser surface treatment has become an important area of rapidly growing processing technology due to its great contribution to industry and production.In addition, the application of laser to material surface is also a new technology.Paper briefly describes the present situation of research and development of laser surface modification, especially the laser surface hardening, laser fused, laser surface alloying combined, four kinds of technologies such as laser cladding, and the principle of the technology, characteristics and research status at home and abroad are described respectively.Finally, the problems and prospect of laser surface modification are also introduced.

Key words: laser;Surfacetreatment;Application;

目录

摘要

第一章：绪论

一、选题目的及意义.

二、拟解决的主要问题或创新之处

第二章：激光表面处理技术的原理及特点

一、激光表面处理技术的特点

二、激光表面相变应化(LTH)

三、激光表面熔化(LSM)

四、激光表面合金化(LSA)

五、激光表面冲击硬化(LSH)

六、激光表面熔覆

七、激光施袖

八、激光退火

九、激光气相沉积

十、激光表面处理过程中的残余应力

第三章：激光表面处理技术、应用及其国内外发展现状

一、激光淬火

二、激光表面熔凝

三、激光表面合金化

四、激光表面熔敷

五、激光冲击硬化

六、气相沉淀

第四章：激光表面改进技术术存在问题和前景展望

一、存在问题

二、前景展望

参考文献

第一章绪论

一、选题目的及意义.

激光的出现时近代物理学的一个重大进展。第一台激光器于60年代初问世，对激光表面热处理工艺的研究早在激光器诞生后不久就已经开始，但直到60年代末、70年代初才在热处理生产中获得应用。

激光在金属热处理方面取得成功，标志此技术的应用进人了新灼阶段。随着大功率激光器的研制成功与不断完善，这一新工艺用于汽车转向器表面处理的生产线[1]。国内经过“六五”计划的联合攻关，已在汽缸套等零部件的表面热处理上获得成功，取得了一批科研成果。随之而发展的表面涂覆(cladding)，表面上釉(Glazing)及表面合金化(SurfaeeAlloing)等工艺也取得了相当大的进展。与上述工艺相比较，激光表面热处理是当前比较成熟、应用比较广泛的工艺[2]。

材料表面处理有许多种方法,应用激光对材料表面实施处理则是一门新技术。激光表面处理技术的研究始于20 世纪60 年代,但是直到20 世纪70 年代初研制出大功率激光器之后,激光表面处理技术才获得实际的应用,并在近十年内得到迅速的发展。激光表面处理技术,是在材料表面形成一定厚度的处理层,可以改善材料表面的力学性能、冶金性能、物理性能,从而提高零件、工件的耐磨、耐蚀、耐疲劳等一系列性能,以满足各种不同的使用要求。实践证明,激光表面处理已因其本身固有的优点而成为发展迅速、有前途的表面处理方法。

二、拟解决的主要问题或创新之处

1.研制出性能稳定可靠、成本低的大功率激光设备；

提高设备的配套化和自动化程度，以更好地实现精确的温度控制；

扩大激光表面处理技术的应用范围；

推动宽带扫描技术的发展，以解决窄带扫描搭接带软化问题；

进一步提高生产率，促进激光表面处理技术的普遍应用。

2.加强对激光表面处理技术改性机理的研究，解决好温度场测定不够精确的间题，加强相关测试技术的研究，并从理论上加强对某些激光表面处理技术产生表面残余拉应力和裂纹的机理研究，提出具体解决措施。

3.系统地研究激光表面处理工艺参数、材料性能、表面状况(吸光率)等对处理后表面层性能的影响，掌握最佳工艺参数组合，发展成形工艺。