【精品】激光热处理的应用
新型热处理技术的发展与应用
新型热处理技术的发展与应用在现代工业领域中，材料的性能往往决定了产品的质量和使用寿命。
而热处理技术作为一种能够显著改善材料性能的重要手段，其发展和应用一直备受关注。
随着科学技术的不断进步，新型热处理技术应运而生，为各个行业带来了新的机遇和挑战。
新型热处理技术的出现，是为了满足现代工业对材料性能越来越高的要求。
传统的热处理技术，如退火、淬火和回火等，虽然在一定程度上能够改善材料的性能，但也存在着一些局限性。
例如，传统淬火工艺容易导致材料产生较大的变形和开裂，影响产品的精度和质量；回火工艺虽然能够降低材料的脆性，但往往会降低材料的硬度和强度。
因此，为了克服这些问题，研究人员不断探索和创新，开发出了一系列新型热处理技术。
激光热处理技术是一种较为先进的新型热处理技术。
它利用高能量密度的激光束对材料表面进行快速加热和冷却，从而在材料表面形成一层具有优异性能的强化层。
与传统热处理技术相比，激光热处理具有加热速度快、冷却速度快、变形小等优点。
在汽车制造、航空航天等领域，激光热处理技术被广泛应用于发动机零部件、齿轮等关键部件的表面强化处理，有效地提高了部件的耐磨性、疲劳强度和使用寿命。
电子束热处理技术也是一种新型的热处理方法。
它通过电子束的轰击，使材料表面瞬间达到高温，并迅速冷却。
这种技术具有能量集中、加热效率高、无污染等优点。
在模具制造行业，电子束热处理技术可以显著提高模具的表面硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命；在医疗器械领域，电子束热处理可以对医疗器械的表面进行改性，提高其生物相容性和耐腐蚀性。
感应热处理技术是利用电磁感应原理，使工件在交变磁场中产生感应电流，从而实现加热的目的。
该技术具有加热速度快、效率高、易于实现自动化控制等优点。
在机械制造行业，感应热处理常用于轴类、齿轮等零件的表面淬火处理，能够有效地提高零件的表面硬度和耐磨性，同时保持心部的韧性。
除了上述几种新型热处理技术外，还有一些其他的新型技术也在不断发展和应用。
金属材料表面激光热处理的研究与应用
金属材料表面激光热处理的研究与应用[摘要]随着科学技术的发展，金属材料热处理的新工艺和新技术也在不断的发展，表面激光热处理技术就是一种新型的热处理技术，本文就金属材料表面激光热处理的应用研究进行阐述。
[关键词]金属材料；表面；激光热处理一、前言随着热处理技术在工业中的应用日趋广泛，对金属表面热处理后的性能提出了更高的要求，金属表面通过激光进行热处理提高了表面的强度、硬度、耐磨性、抗疲劳轻度等指标。
二、激光热处理技术的特点激光热处理是采用高功率密度的激光束加热金属表面.自冷淬火的工艺方法,与其它表面处理技术相比,具有如下特点:1、激光熔化后形成的组织,化学均匀性很高,且晶粒非常细小,从而强化了合余,其耐磨性大大提高；2、激光热处理能改善合金的机械性能,显著提高工具的使用寿命；3、在激光处理层中,因马氏体转变而得到的残余压应力,提高了抗疲劳强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性能；4、与常规热处理相比,激光热处理可在不牺牲韧性的情况下获得高硬度和高强度；5、输入热最少,热变形小；6、能量密度高,加工时间短；7、非接触性加工；8、能精确控制加工条件,也易与计算机相联；9、可以局部加热,只加工必要部分；10、加工基本不受磁场的影响。
三、激光表面工程的技术特点激光表面工程是当前材料工程学科的重要方向之一，被誉为光加工时代的一个标志性技术，各国(尤其是发达国家)均予以重点发展。
其高效率、高效益、高增长及低消耗、无污染的特点，符合材料加工的发展需要。
经过多年研究和实际应用，激光表面工程的技术特点可归纳如下:1、激光束的功率密度可达到103W/cm2以上，甚至可超过109W/cm2，由此可以对材料的表面实现包括无化学成分变化的相变硬化、微晶化、非晶化、冲击硬化以及有化学成分变化的镀复、合金化等表面改性工程。
只要采用合适的激光束与材料的藕合技术，就能在快速或超快速作用周期之下产生其他表面工程技术无法实现或难以实现的材料表面的组织与性能，当然也必定包括高的生产效率。
激光热处理
谢谢大家
4、加工柔性好，适用面广。利用灵活 的导光系统可随意将激光导向处理部分，从 而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等， 可进行选择性的局部处理。
对于大面积扫描，因激光光斑面积 小，必须采用多次搭接技术或大面积光 斑技术，散焦法、宽带法和转镜法。多 次搭接时因其每个相邻扫描带的接合处 存在一个区域。因此其显微硬度是波动 的，从金相上看搭接涂层在整体呈现一 种宏观的周期性性能变化。对大面积光 斑技术，当输出功率一定时，光斑面积 越大，功率密集越低，增大光束直径可 能消弱激光的高能密度和超快速加热优 势。
激光表面处理技术包括：激光相变技术、激光熔
覆技术、激光合金化技术、激光表面复合处理技 术
1、 激光表面淬火 （1）激光表面淬火的原理 应用激光将金属材料表面加热到相变点以上,随着 材料自身冷却,奥氏体转变成马氏体,使材料表面硬 化,同时硬化层内残留有相当大的压应力,从而增加 了表面的疲劳强度。利用这一特点对零件表面实 施激光淬火,则可以大大提高材料的耐磨性和抗疲 劳性能。
激光热处理技术与其它热处理如高频淬
火、渗碳、渗氮等传统工艺相比,具有以下特 点:
1、无需使用外加材料，仅改变被处理材 料表面的组织结构。处理后的改性层具有足够 的厚度，可根据需要调整深浅一般可达0.10.8mm 。
3、被处理件变形极小，由于激光功率 密度高，与零件的作用时间很短（10-2-10 秒），故零件的热变形区和整体变化都很小。 故适合于高精度零件处理，作为材料和零件 的最后处理工序。
三、激光热处理的应用
几乎一切金属表面热处理都可以应用。 目前应用比较多的有汽车、冶金，以及航天、航空等高科技产品。
1、汽车行业
激光热处理在汽车行业应用极为广泛， 在许多汽车关键件上，如：缸体、缸套、曲 轴等几乎都可以采用激光热处理。例如：美 国通用汽车公司用十几台千瓦级激光热处理 在汽车行业应用极为广泛，在许多汽车关键 件上，CO2激光器，对换向器壳内壁局部硬 化，日产3万套，提高工效四倍。
激光热处理在汽车模具制造中的应用
激光热处理在汽车模具制造中的应用1.激光热处理在汽车模具生产的应用现状汽车覆盖件模具表面的热处理是汽车模具制造中的关键工序和重要技术，直接关系到模具的工作质量和使用寿命，同时也很大程度上制约了模具制造成本和周期的改善。
目前，国内汽车模具表面热处理仍以火焰淬火、感应淬火或整体淬火为主，存在淬火后模具表面变形量大、表面质量差、工艺质量不稳定等问题，加大了淬火后工件处理难度，需要大量的数控加工和钳工修磨，从而大大提高了加工成本，降低了模具质量。
激光热处理具有局部淬火精确均匀，淬火后材料变形量小，以及表面质量变化小等优点，已经在材料热处理上得到广泛的推广，但由于汽车模具结以减小冷却中热应力和相变应力等，对减小变形和防止开裂有着重要的作用。
(4)淬火后及时回火淬火后的工件如不及时回火，消除淬火应力，对某些形状复杂或含碳量较高的工件，在等待回火过程中就会发生变形与开裂。
因此，淬火后的工件应及时回火。
(5)采用正确的浸入淬火冷却介质方式工件浸入方式的选择因工件形状、尺寸不同而不同，总之，以保证工件各部位尽可能均匀冷却为原则。
如杆类工件浸入时，应使轴向中心线与液面垂直，盘、环类工件应使径向中心线与液面垂直等。
二、零件结构因素的影响及防止措施设计模具零件时，如果只考虑结构形状适合机构应用的需要，而忽视了零件结构的热处理工艺性，会造成零件结构形状不合理而增大了淬火时变形与开裂的倾向。
一般应遵循的原则及改善工艺性构复杂，曲面较多，淬火轨迹多变，目前国内激光淬火过程中的手动采点记录后进行简单编程的方式(即示教模式）不适用汽车模具生产对效率的极大要求，制约了激光热处理在汽车覆盖件模具制造中的推广应用，无论从设备的完善，软件的配套，还是淬火工艺的合理方面，与预期的使用效果相比都存在一定距离。
我公司根据汽车模具加工特点和所购激光设备现状，开发出一整套适用于汽车模具制造的激光淬火工艺解决方案，经过实践验证，不仅大大提高了激光淬火过程的自动化程度和效率，而且有效简化了汽车模具生产流程，即取消了由于火焰淬火后模具变形产生的数控再加工或钳工大量研磨工作，并的措施如下：(1)为防止淬火时应力集中，应避免零件上尖角、棱角。
激光热处理PPT幻灯片
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对于大面积扫描，因激光光斑面积 小，必须采用多次搭接技术或大面积光 斑技术，散焦法、宽带法和转镜法。多 次搭接时因其每个相邻扫描带的接合处 存在一个区域。因此其显微硬度是波动 的，从金相上看搭接涂层在整体呈现一 种宏观的周期性性能变化。对大面积光 斑技术，当输出功率一定时，光斑面积 越大，功率密集越低，增大光束直径可 能消弱激光的高能密度和超快速加热优 势。
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三、激光热处理的应用
几乎一切金属表面热处理都可以应用。 目前应用比较多的有汽车、冶金、石油、重 型机械、农业机械等存在严重磨损的机器行 业，以及航天、航空等高科技产品。
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1、汽车行业
激光热处理在汽车行业应用极为广泛， 在许多汽车关键件上，如：缸体、缸套、曲 轴等几乎都可以采用激光热处理。例如：美 国通用汽车公司用十几台千瓦级激光热处理 在汽车行业应用极为广泛，在许多汽车关键 件上，CO2激光器，对换向器壳内壁局部硬 化，日产3万套，提高工效四倍。
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2、大型机车制造业
激光热处理在大型机车制造业已被采用，
大大提高了机车寿命，主要是机车大型曲
轴的激光热处理和机车柴油机缸套和机车
主簧片的激光热处理。它们的模具制造工
艺复杂，精度要求高，形状各异，应用广
泛，但往往因模具的寿命短而加大了成本，
返修也很困难。用激光对模具表面进行热
处理，已逐渐被认识和被采用，可成倍的
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因此,可以减少后道工序(矫正或磨制)的 工作量,降低工件的制造成本。此外该工 艺为自冷却方式,无需淬火液,是一种清洁 卫生的热处理方法;而且便于用同一激光 加工系统实现复合加工。因此可直接将 激光淬火供需安排在生产线上,以实现自 动化生产。又由于该工艺为非接触式,因 此可用于窄小的沟槽和底面的表面淬火。
齿轮的激光热处理技术与应用
５ 齿轮激光热处理设备
（ 激 光设 备配 置 １） 横 流ＣＯ 激 光器 １ ，专 用配 套冷 水机 组 １ ，数 台 套
小 ，一般 不会使原 齿 轮加工 精度 等级 降低 。
激 光 淬 火 后 齿 轮 的疲 劳 强 度 比调 质 齿 轮 的 高 得
控 加 工机 床 １ ，光 路 系统 １ 。 图２ Ａ Ｓ Ｓ Ｒ 台 套 为Ｈ Ｎ Ｇ — Ｃ
合物 ，表面 硬度 为６ ０ ８ ０Ｈ ５ — ０ Ｖ。 Ｃ． 金 结 构 钢 、 中 碳 合 金 结 构 钢 如 ４０Ｃｒ 合 、
（ 激光渗氮 １） 激光渗氮是将尿素涂于工件表面，在一定功率密
度激 光 束辐 照下 进行 渗氮 。如 要使 １ ｒ２ ２ ２ 钢 Ｃ ｌ ＮｉＷ Ｖ １
４ Ｃ ＮＭｏ ，第 一层 表 层 为完 全 淬硬 层 ，由隐 晶 马 ０ ｉ 等 ｒ 氏体 ＋ 少量 残 余奥 氏体组 成 ；第 二 层过 渡 层 为马 氏体
＋ 化 物 组成 ；第三 层 为高 温 回火 区 ，由回 火 索 氏体 碳 组成 。硬 化层 硬度 为６ ０ ７ ０Ｈ 。 ７ — ８ Ｖ
２ １年第４ ０ ２ 期
汽车 ｑ艺与材料 Ａ＆ ｛ １ － ＴＭ ５
齿 轮激 光淬 火技术 适用 于高 中碳 钢 、高 中碳合 金 钢 、铸铁等材料 ， 硬化层深可控制在０ ～ ． １ ｍｍ。对于 ４ ｌ ２
低碳钢 、低碳合金钢 ，淬火硬度可；．０Ｈ Ｃ １４ Ｒ 左右 ；对于 ２ ￣ 中碳钢 （ ５ ） 如４ 钢 表面淬火硬度可达５ Ｒ 左右。 ７Ｈ Ｃ 激 光 淬 火 加 热 速 度 极 高 （可 达 １ ０ ℃／ 以 ０ ０ ｓ 上 ），相 变温度停 留时 间不到０ １Ｓ ． ，因此热 影 响区很
激光热处理技术在新能源装备制造中的应用研究
激光热处理技术在新能源装备制造中的应用研究激光热处理技术是一种利用激光辐射来改变材料表面和内部性质的技术，它在新能源装备制造领域中具有广泛的应用前景。
本文将重点讨论激光热处理技术在新能源装备制造中的应用研究，并探讨其对制造过程和产品性能的影响。
首先，激光热处理技术可以提高新能源装备制造过程中的加工效率和精度。
激光加工具有高能量密度、高单元面积功率和高瞬时功率等特点，能够快速加热和冷却材料，使得加工过程更高效、更精准，从而提高制造效率。
其次，激光热处理技术可以改善新能源装备制造产品的表面性能。
激光热处理技术不仅能够对材料表面进行融化、抛光等加工处理，还能在表面形成淬火、沉淀硬化和组织调控等各种物理和化学反应，从而改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能指标，提高新能源装备的使用寿命和可靠性。
第三，激光热处理技术可用于新能源装备制造中的材料合金化和材料改性。
激光热处理技术可以在材料表面生成高温和高压等条件，使不同材料的原子相互扩散，从而实现材料合金化和界面强化，提高材料的机械性能和电化学性能。
此外，激光热处理技术还可以通过纳米颗粒注入、共溶合和表面改性等方式，改善材料的导电性、光催化性能等，为新能源装备制造提供更加优良的材料基础。
第四，激光热处理技术可用于新能源装备制造中的精密组件加工和修复。
激光热处理技术对材料的加热和冷却具有高度的可控性和可重现性，因此可以精确地控制材料的扩散和熔化，实现对微观结构和尺寸的精密控制。
这使得激光热处理技术在制造精密组件和修复零部件等方面具有独特的优势，能够有效地提高新能源装备的制造质量和降低生产成本。
总之，激光热处理技术在新能源装备制造中具有广泛应用的潜力。
通过提高制造效率和精度、改善材料表面性能、实现材料合金化和改性、以及精密组件加工和修复等方面的应用，激光热处理技术可以为新能源装备的制造提供重要的支持和保障。
未来，随着激光热处理技术的不断发展和创新，相信它将在新能源装备制造领域中发挥更加重要的作用，推动新能源装备技术的进一步进步和创新。
模具保养中的激光热处理与材料改性技术
模具保养中的激光热处理与材料改性技术模具在工业生产中起到至关重要的作用，而其性能和使用寿命往往取决于其材料的质量和表面处理的方法。
在模具保养和维护中，激光热处理与材料改性技术被广泛应用，以提高模具的耐磨性、抗腐蚀性和疲劳寿命等关键性能。
本文将对激光热处理与材料改性技术在模具保养中的应用进行探讨。
一、激光热处理技术在模具保养中的应用1. 激光淬火技术激光淬火是激光热处理技术中最常用的方法之一。
其原理是通过高能激光束聚焦在模具表面的局部区域上，使其迅速升温后快速冷却，以改变材料的组织结构和性能。
激光淬火可以显著提高模具的表面硬度和耐磨性，延长模具的使用寿命。
2. 激光熔覆技术激光熔覆技术是将一层或多层合金材料以激光加热的方式熔化后，迅速冷却在模具表面形成涂层的过程。
这种技术可以有效地改善模具表面的耐磨性和抗腐蚀性，提高模具的工作效率和生产能力。
3. 激光改性技术激光改性技术是利用激光的高能量密度和高温效应改变模具材料的组织结构和性能的方法。
通过激光的作用，可以实现模具表面或局部区域的材料硬化、强化和改善表面耐蚀性等目的。
这种技术可以提高模具的整体性能和使用寿命。
二、材料改性技术在模具保养中的应用1. 表面涂层技术表面涂层技术是一种常用的模具保养方法，可以采用化学气相沉积、物理气相沉积、电化学沉积等方法，在模具表面形成一层保护性的涂层。
这种涂层可以提高模具的抗磨损性、抗腐蚀性和表面硬度，有效延长模具的使用寿命。
2. 材料表面改性技术材料表面改性技术主要包括化学改性、物理改性和机械改性等方法。
通过对模具材料表面的处理，可以改变其表面性质和组织结构，提高模具的耐磨性、抗腐蚀性和疲劳寿命等性能。
三、激光热处理与材料改性技术的优势和挑战1. 优势激光热处理与材料改性技术具有高能量密度、快速处理速度、可控性好等优势。
它可以对模具进行局部处理，不会对整体结构产生影响，同时可以精确控制处理的深度和形状，满足不同模具的需求。
激光热处理原理及应用
激光热处理原理及应用激光热处理（Laser heat treatment）是利用激光器产生的高能量、高密度的激光束对材料进行加热处理的一种表面强化技术。
它通过瞬间的激光照射，使材料表面局部区域迅速加热到很高的温度，然后通过传热作用将高温局部含能量较高的物质重新排序，从而改变材料的微观结构和性能。
激光热处理的原理主要包括吸收过程、传热过程和相变过程三个方面。
首先是吸收过程。
激光束照射到材料表面时，会引起表面的光源吸收，激光能量被转化为热能。
此过程与激光在材料中的反射、散射以及折射有关。
材料的吸收率与其波长、光束形状、入射角度、材料本身的吸收特性等因素都有关系。
其次是传热过程。
激光光束在材料表面产生的热能会通过传热方式向材料内部传导，使得局部区域温度升高。
传热方式包括传导、对流和辐射三种形式。
当激光能量较大时，传热速度远远大于材料的热损失速率，就会导致局部区域温度升高。
最后是相变过程。
当局部区域温度达到材料的熔点或显著高于材料的临界温度时，相变就会发生。
相变过程包括熔化、淬火和回火等，由于瞬时的高温和快速的冷却速率，可以改变材料的晶体结构、显微组织和力学性能。
激光热处理技术广泛应用于金属、陶瓷、半导体等领域。
其中，金属材料是应用最广泛的对象。
在金属材料领域，激光热处理可以实现以下几个方面的应用。
首先，激光热处理可以改善金属材料的硬度和耐磨性。
通过瞬时的高温和快速的冷却，可以使金属材料的晶粒细化，减少缺陷和夹杂物的数量，从而显著提高材料的硬度和耐磨性。
其次，激光热处理可以改善金属材料的抗腐蚀性能。
通过调控激光加工参数和选择合适的加工介质，可以在金属表面形成致密的氧化膜或硬化层，提高金属材料的抗腐蚀性能。
再次，激光热处理可以改善金属材料的疲劳性能。
通过激光热处理抑制晶界腐蚀、消除内应力和缺陷，可以提高金属材料的疲劳寿命，延缓疲劳裂纹的扩展。
此外，激光热处理还可以修复金属材料的损伤。
通过局部加热和快速冷却，可以消除材料中的应力和缺陷，使损伤区域重新呈现良好的性能。
激光热处理技术在能源储存设备制造中的应用研究
激光热处理技术在能源储存设备制造中的应用研究激光热处理技术是一种利用激光束对材料进行加热处理的先进技术。
在能源储存设备制造领域，激光热处理技术具有许多独特的应用。
本文将对激光热处理技术在能源储存设备制造中的应用进行研究和探讨。
首先，激光热处理技术在锂离子电池制造中的应用非常广泛。
锂离子电池作为目前最常用的电池类型，其性能的提升对于能源储存设备的发展至关重要。
激光热处理技术可以用于锂离子电池正负极材料的制备过程中。
通过控制激光的功率、加工速度和扫描路径等参数，可以实现对锂离子电池材料的定向、精确和高效的热处理。
这将有助于提高锂离子电池的电化学性能和循环寿命，从而提升能源储存设备的整体性能。
其次，激光热处理技术在超级电容器制造中也具有重要的应用价值。
超级电容器是一种高能量密度和高功率密度的能源储存设备，具有快速充放电、长寿命和良好的温度特性等优点。
激光热处理技术可用于制备超级电容器的电极材料。
通过激光热处理，可以实现电极材料中的微观结构调控和相变控制，进而改善超级电容器的电化学性能和循环寿命。
此外，激光热处理还可以用于超级电容器的封装过程，提高封装的密封性和可靠性。
另外，激光热处理技术在燃料电池制造中也具有重要的应用潜力。
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的设备，被广泛应用于交通工具、电力系统和便携设备等领域。
激光热处理技术可以用于燃料电池的电极催化剂制备过程中。
通过调控激光的功率和加工参数，可以实现对催化剂的微观结构和组成的精确控制，从而提高燃料电池的电化学性能和寿命。
此外，激光热处理还可以用于燃料电池膜电极的制备过程中，提高电极与阳极或阴极膜的结合性，增强膜电极的循环稳定性。
此外，激光热处理技术还可应用于太阳能电池制造中。
太阳能电池的转换效率和光电转换效率是评价太阳能电池性能的重要指标。
激光热处理技术可用于太阳能电池中的表面修饰和纳米结构调控。
通过激光热处理，可以改变太阳能电池表面的微观形貌和能带结构，提高光的吸收率和载流子的分离效率，从而提高太阳能电池的转换效率。
模具保养作业中的激光热处理与材料改性技术
模具保养作业中的激光热处理与材料改性技术模具是现代工业生产中不可或缺的工具，其承担着零件成型、制造流程的关键性任务。
然而，模具的使用过程中，由于长时间受到重负荷的冲击，摩擦磨损等因素，容易导致模具寿命缩短、性能下降等问题的发生。
为了解决这些问题，激光热处理与材料改性技术被广泛应用于模具保养作业中。
本文将深入探讨激光热处理与材料改性技术在模具保养中的应用和发展。
一、激光热处理技术在模具保养中的应用1. 原理与技术特点激光热处理是通过激光束加热材料表面，使其达到临界温度以上，然后在控制冷却速度的条件下进行淬火或回火处理。
激光热处理技术具有高能量密度、瞬时性、局部性强等特点，能够达到传统热处理技术无法比拟的优势。
2. 硬化与淬火模具在使用过程中，表面易受到摩擦和冲击的影响，导致表面变硬和磨损，进而影响模具的寿命和性能。
激光热处理技术可以针对模具表面进行硬化与淬火处理，提高其硬度和耐磨性。
通过精确控制激光束的功率和作用时间，可以实现模具表面的局部硬化，从而延长模具的使用寿命。
3. 回火处理激光热处理技术还可以对模具进行回火处理，通过控制回火温度和时间，调节模具的结构组织，从而改善模具的硬度和韧性，提高其抗冲击性能。
回火处理不仅可以改善模具的性能，还可以减轻应力和组织的变化，提高模具的稳定性。
二、材料改性技术在模具保养中的应用1. 涂层技术涂层技术是将耐磨材料涂覆在模具表面，形成一层保护层，既能提高表面硬度，又能增加模具的耐磨性。
常用的涂层材料包括金属陶瓷涂层、氮化物涂层等。
涂层技术可以延长模具的使用寿命，提高模具的耐磨性和抗腐蚀性。
2. 表面改性表面改性技术是通过改变模具表面的化学成分和物理结构，提高其耐磨性和耐腐蚀性。
常见的表面改性技术包括等离子喷涂、离子渗氮、离子渗铬等。
这些技术可以在模具表面形成一层致密的硬化层，从而提高模具的耐用性和抗腐蚀性。
3. 材料合金化材料合金化是通过将模具材料与其他元素合金化，改变材料的结构和性能。
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。
激光热处理技术的工业应用
激光热处理技术的工业应用
激光热处理技术是一种通过激光辐射将材料表面加热，达到改善材料性质的技术。
它在工业应用中有以下几个方面的应用：
1.加工材料表面：激光热处理可以改变材料表面的化学组分、晶体结构以及表面形貌等，在提高表面硬度、耐磨性、腐蚀性等方面具有较好的效果，常用于加工高速钢、硬质合金等。
2.提高材料的强度和耐久性：激光热处理可以提高材料的强度和耐久性，通过改变材料表面的组织结构，使其在受力时能够更好地抵抗变形和破坏，提高其使用寿命。
3.制备薄膜材料：激光热处理技术在制备薄膜材料中具有独特的应用，可以将单一复合膜和多层膜进行加工和沉积，得到具有较高质量和应用性能的膜材料。
4.制造新材料：激光热处理技术也可以应用于制造新材料，例如通过将两种材料混合，再进行激光加热处理，可以实现材料的化学反应，实现新材料的制备。
总体来说，激光热处理技术在工业应用中具有广泛的应用前景，在提高材料性能、制造新材料等方面具有重要的作用。
激光热处理介绍及应用1
激光热处理介绍及应用一、公司简介大族激光〔深市代码002021〕是中国激光装备行业的领军企业，同时也是亚洲最大、世界第五大激光加工设备消费厂商。
武汉大族金石凯激光系统是大族激光的控股子公司，位于是武汉东湖高新技术开发区“中国光谷〞，主要从事高功率激光加工成套设备的研发、消费和销售，湖北省高新技术企业。
公司注册资金8000万元，首席科学家陈清明博士是原华中科技大学激光技术国家重点实验室主任，博士生导师，国家“百千万人才工程〞第一层次人才入选者，国家教委跨世纪人才方案入选者，是我国激光领域的学科带头人和技术权威。
我公司是一家技术领先型企业，拥有一支富有竞争力的技术团队，现有博士5名，硕士15名，80%员工具有大专以上学历。
拥有专利技术九项，各类专有技术十余项，被武汉市和湖北省认证为高新技术企业。
公司掌握了激光器核心技术，并拥有完好自主知识产权，是中国第一台实用化万瓦、2万瓦激光器诞生地，最高可做到五万瓦。
2007年又研制成功中国第一台万瓦TEA 和第一台一体化万瓦激光器，在高功率和超高功率激光领域处于行业指导地位，美国激光行业权威大卫•百福特博士评价为“金石凯激光代表了中国气体激光行业的最高技术程度〞。
我公司还拥有光通信核心技术----精细光学薄膜的完好自主知识产权，并到达国际先进程度。
凭借强劲的技术实力，公司承担了数十项各级政府科技工程。
其中国家发改委国家高技术产业化示范工程一项，湖北省十大重点工程一项，武汉市十大科技产业化专项一项。
另有三项产品被国家科技部列为国家火炬方案重点工程，多个工程分别获得国家创新基金、电子信息产业开展基金、国家发改委光电子专项基金以及湖北省和武汉市多项专项基金的支持。
以此为根底，公司在激光热处理设备、齿轮激光焊接设备、香烟激光打孔设备等多个细分市场赢得了市场占有率第一的地位，初步树立起高功率激光焊接和热处理领域第一品牌的形象。
湖北省和武汉市指导罗清泉、辜胜祖、陈训秋、李宪生等视察我公司时，对我公司的这些成绩予以了高度评价。
激光表面热处理技术在油管加工中的应用
激光表面热处理工 艺流程及技术关键
１．工艺流程 （１）激光表面热处理系统构成激光表面热 处理系统由高功率ＣＯ：激光器、功率计、光闸、 导光系统、反射镜、聚焦镜及旋转工作台等设备组 成。激光最大连续输出功率为２ ｋＷ，常用输出功 率在ｌ ｋＷ左右就能满足常规热处理要求。将激光 输出能量通过功率计、光闸、导光系统并将水平输 出的激光经９００反射镜使激光垂直向下输出，再通 过聚焦透镜将西３０ ｍｍ的激光聚焦成细光照射到零 件表面。通过零件的旋转和光束的移动，在零件表 面就可得到经过热处理的圆环。激光表面热处理系 统示意图如图１所示。
引
言
度后，快速冷却而形成自淬火，淬火部分呈超细化 的马氏体组织，硬度比淬火前提高近２倍，得到
０．１—１．０
油管是油田开采的主要耗材，油管加工厂家和 采油作业单位对油管螺纹的加工精度、螺纹脂的选 择、上卸扣扭矩等都进行了较为详细的研究；也通 过采用油管整体淬火的方法提高其性能，从而提高 螺纹抗粘扣的能力，但由于成本较高，没得到推 广。激光表面淬火工艺是快速强化零件表面的新技 术，处理后的表面具有超细化的组织结构，硬度 高，耐磨性好，且处理速度快，热影响区小，变形 小，成本低，可有效地解决油管粘扣问题。为此， 河南石油勘探局机械制造厂把激光表面热处理新工 艺应用于油管和接箍的加工工艺中，显著提高了产 品质量，降低了生产成本，使产品的生命力和市场 竞争力大大提高。激光表面热处理新技术在油管和 接箍的加工乃至石油机械零部件上的推广应用中具 有非常显著的经济效益。
图１激光表面热处理系统示意图 １—Ｃ０２激光器；２一功率计；３－－光闸；４一导光系统；
５、７一反射镜；６一聚焦镜；８一零件；９一旋转工作台
度１３级）。样品的淬硬区、热影响区和母材的金 相组织均符合标准要求。 （４）上卸扣试验 对样品进行上卸扣试验， 上卸扣各１０次，均未出现粘扣现象，接箍和管体 螺纹仍很光滑，达到预想的效果。但为了确定最佳 处理方案，又进行了交叉对比试验，试验结果见表
激光热处理技术在金属材料中的应用研究
激光热处理技术在金属材料中的应用研究引言：金属材料作为一种常见的材料，广泛应用于工业生产和科学研究领域，其性能对各个行业的发展起着重要作用。
然而，传统热处理技术在一些特殊情况下无法满足要求，这就需要采用一些新的技术来改善材料性能。
激光热处理技术作为一种新兴的表面改性技术，在金属材料的处理中显示出了巨大的潜力。
本文将探讨激光热处理技术在金属材料中的应用，并讨论其对材料性能的影响。
1. 激光热处理技术简介激光热处理技术是一种利用高能激光对金属材料进行非接触式的加热处理的技术。
通过调整激光的能量密度和照射时间，可以实现对金属材料表面的快速升温和冷却。
激光热处理技术具有局部性好、加热速度快、变形小等优点，因此被广泛应用于金属材料的表面改性和性能提升。
2. 激光热处理技术在金属材料强化中的应用激光热处理技术可以通过改变金属材料的微观结构，在不改变整体成分的情况下提高材料的硬度和强度。
例如，通过激光表面熔化和淬火处理，可以在金属材料表面形成一层致密的晶须组织，从而改善材料的耐磨性和抗腐蚀性能。
此外，利用激光热处理技术还可以实现金属材料的局部强化，例如通过激光熔化和再结晶处理，在焊接接头附近提高材料的强度和耐疲劳性能。
3. 激光表面合金化技术的研究进展激光表面合金化技术是激光热处理技术的一种重要应用，它通过激光照射时的快速加热和冷却过程，将预先喷涂的合金粉末与金属基体表面进行熔化和混合，形成一层合金化的表面层。
这种技术可以改善金属材料的耐磨性、耐腐蚀性和高温氧化抗性等性能。
研究人员通过探究不同的合金粉末成分、加热和冷却速度等参数对合金化层性能的影响，逐步优化激光表面合金化技术，使之成为金属材料表面处理的有效手段。
4. 激光热处理技术在3D打印金属材料中的应用随着3D打印技术的快速发展，激光热处理技术在3D打印金属材料中的应用也得到了广泛关注。
通过激光热处理技术，可以消除3D打印金属材料中的缺陷和残余应力，提高材料的密实性和力学性能。
激光热处理技术在航天装备制造中的应用研究
激光热处理技术在航天装备制造中的应用研究激光热处理技术是一种先进的表面改性技术，在航空航天装备制造中具有广泛的应用潜力。
本文将对激光热处理技术在航天装备制造中的应用进行深入研究，分析其优势、挑战和未来发展趋势。
首先，激光热处理技术在航天装备制造中的应用具有多方面的优势。
首先，激光热处理可以实现对航天材料表面的高精度加工，无论是在航天器的结构件还是发动机的关键零部件上，激光热处理都能够提供精确的加工效果，确保了航天装备在极端环境下的可靠性和稳定性。
其次，激光热处理具有非接触式的特点，避免了传统热处理中可能带来的物理变形和应力失控问题。
此外，激光热处理还具有高效性和灵活性，能够根据具体的加工要求进行自动化、定制化操作，提高了生产效率和产品质量。
因此，激光热处理技术在航天装备制造中的应用被认为是一种高效、精确且可靠的加工方法。
然而，激光热处理技术在航天装备制造中仍面临着一些挑战。
首先，激光热处理设备的高成本使得其在航天装备制造企业中的普及面临一定的困难。
此外，激光热处理技术的操作复杂性和对操作人员的技术要求较高，这也对技术人员的培养提出了挑战。
此外，虽然激光热处理能够实现对航天材料的高精度加工，但对于复杂形状的零部件，其加工过程中可能出现的热应力分布不均等问题有待解决。
因此，在大规模应用激光热处理技术于航天装备制造中时，需要克服这些挑战，进一步提升技术水平和装备性能。
随着科技的不断发展和航空航天工业的需求，激光热处理技术在航天装备制造中的应用仍有很大的发展空间。
首先，随着人工智能和自动化技术的发展，激光热处理技术可以与其他先进制造技术相结合，实现自动化、智能化的生产过程，进一步提高生产效率和产品质量。
其次，激光热处理技术具有高精度和高可控性，在未来可以更好地应用于航天器的表面加工和涂层制备，提高航天器的适航性和航行性能。
此外，随着激光技术本身的发展，激光热处理设备的成本和复杂性也将逐渐降低，进一步促进激光热处理技术在航天装备制造中的应用。
激光热处理技术在光学器件制造中的应用研究
激光热处理技术在光学器件制造中的应用研究引言：随着现代科技的快速发展，光学器件作为光学系统的重要组成部分，正扮演着越来越重要的角色。
为了满足不断增长的需求，提高光学器件的性能和可靠性成为了制造业的重要课题之一。
作为一种高精度、高效率的材料加工技术，激光热处理技术逐渐引起了光学器件制造领域的关注。
本文将重点研究激光热处理技术在光学器件制造中的应用，并讨论其优势、挑战以及未来发展方向。
一、激光热处理技术的基本原理及分类：1.1 基本原理：激光热处理技术利用激光束的局部聚焦能量，通过光热转换作用改变材料的性质。
激光束聚焦在器件表面时，高能量的光子会与物质相互作用，导致材料的加热和相应的结构变化。
通过控制激光能量、扫描速度和聚焦形式等参数，可以实现对材料的局部加热、熔化、退火或淬火。
1.2 分类：根据处理方式和所使用的激光类型，激光热处理技术可以分为几个主要类别。
常见的包括激光刻蚀、激光熔化、激光退火、激光淬火等。
每种类型的激光热处理技术在光学器件制造中都有其特定的应用和优势。
二、激光热处理技术在光学器件制造中的应用：2.1 光学薄膜的热处理：光学薄膜的制备是光学器件制造过程中的关键步骤之一。
传统的方法使用真空沉积过程，但往往会导致薄膜的性能不稳定。
激光热处理技术可以通过调节激光的能量和扫描速度，实现对薄膜的精确控制，使得薄膜的表面光学性能更加均匀一致。
2.2 光学元件的表面改性：光学元件的表面性质直接影响其光学性能。
激光热处理技术可以对光学元件的表面进行微观调控，实现表面硬化、熔化、退火等处理，从而改善光学元件的光学透过率、抗刮伤性以及耐腐蚀性。
2.3 光学器件连接与封装：光学器件的连接与封装是关键的步骤，直接影响器件的性能和可靠性。
激光热处理技术可以通过局部加热的方式，实现光学器件的精确连接与封装。
与传统的焊接方法相比，激光热处理技术无需接触，避免了表面损伤和应力引起的失配问题。
三、激光热处理技术在光学器件制造中的优势：3.1 高精度：激光热处理技术可以实现对光学器件的高精度加工、表面改性和连接，保证了器件的几何形态、表面质量和尺寸精度的一致性。
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本设备是集光、机、电以及制冷和材料加工技术一体的大型集成设备，能对轴类、平面类、缸齿轮类、以及空间工模具类等产品进行激光淬火、激光熔覆、激光表面合金化加工，从而达到改善表面性能、提高工件的使用寿命、恢复工件的外型尺寸以重复使用等目的。
主要特点:模块化设计,高度集成，具有良好的系统性能及很高的使用寿命；功能齐全，使用方便；激光加工效率高,运行稳定可靠；抗干扰能力强,动态响应速度快；造型美观，操作及维护简便。
激光热处理是一种表面热处理技术。
即利用激光加热金属材料表面实现表面热处理。
激光加热具有极高的功率密度,即激光的照射区域的单位面积上集中极高的功率。
由于功率密度极高,工件传导散热无法及时将热量传走,结果使得工件被激光照射区迅速升温到奥氏体化温度实现快速加热.当激光加热结束，因为快速加热时工件基体大体积中仍保持较低的温度，被加热区域可以通过工件本身的热传导迅速冷却，从而实现淬火等热处理效果.激光淬火效果:激光淬火层的硬度分布曲线激光淬火层的硬度分布激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具、减振器、摩擦轮、轧辊、滚轮零件进行表面强化。
适用材料为中、高碳钢，铸铁.激光淬火的应用实例：激光淬火强化的铸铁发动机汽缸,其硬度提高HB230提高到HB680,使用寿命提高2~3倍.]概念定义：利用激光进行加热的热处理工艺称作激光热处理，它是一种高能量密度表面热处理,具有超高加热速度,其淬火硬化层的性质和状态与普通淬火有着显著的区别.研究范围:激光热处理的研究分为不熔化表面热处理和熔化表面热处理两大类.不熔化表面热处理主要包括激光表面相变硬化、激光冲击热处理和激光表面退火等;熔化表面热处理主要包括激光表面熔凝、激光表面合金化和激光非晶态等。
（一）发展过程70年代初～80年代初需求动力：70年代大功率CO2激光器的出现，推动了激光热处理的发展.主要特点：该阶段的主要特点是:1。
广泛开展激光表面相变硬化(即激光淬火）的研究和应用；2.开展激光表面合金化的探索研究;3。
受激光器功率的影响，激光热处理工艺的应用受到一定局限,未能迅速发展。
典型成果和产品：典型成果：激光热处理设备、激光表面相变硬化工艺的应用80年代初~至今需求动力：随着激光技术的发展,激光器功率的提高，激光热处理的优点日趋明显，从而推动激光热处理的迅速发展。
激光热处理作为一种很好的节能型热处理工艺也是其迅速发展的动力之一.主要特点：该阶段的主要特点：1。
激光热处理设备已商业化，正朝小型化、自动化和柔性化方向发展；2.激光表面相变硬化处理工艺日趋成熟，广泛用于汽车、航空航天、武器等工业部门；3。
激光表面合金化工艺因具有极大的经济效益,倍受各国的重视，研究工作进展较大，但仍处于基础工艺试验、组织分析和性能试验的实验室研究阶段，尚未进入工业应用;4.开展了激光涂覆处理、激光表面熔凝、激光脉冲冲击强化处理和激光渗氮处理等工艺的研究。
典型成果和产品：典型成果：激光表面相变硬化处理广泛用于军用部门和民用部门。
(二）现有水平及发展趋势激光热处理是70年代初首先在美国发展起来的金属表面强化新工艺。
激光热处理具有加热和冷却速度快、工件变形小、可进行局部热处理、工艺灵活性大、污染小和易实现自动化等优点。
目前，国外应用较多的激光热处理主要有激光表面相变硬化、激光冲击处理、激光表面合金化和激光表面熔凝等。
激光表面相变硬化处理现已用于铸铁、碳钢、合金钢、钛合金、铝合金等材料.美国海军面射武器中心及陆军导弹分部对用于导弹上的凸轮、轴承、齿轮等零件进行激光表面相变硬化代替渗碳或渗氮工艺而取得了成功。
前苏联对钛合金进行这种处理后,表面的显微硬度提高了75～125％,同时也提高了抗腐蚀性和抗磨性能。
最近，德国在激光相变硬化时的温度控制和激光连续扫描时搭接软化带的控制方面取得了较大进展。
激光冲击处理是通过在材料表面产生压力脉冲来改变材料的组织和应力状态，从而改善材料性能，特别是疲劳性能,美国人对航天常用铝合金7075和2024进行了激光冲击热处理,提高了铝合金的疲劳寿命.激光表面合金化是利用功率较高的激光器对表面涂敷有合金元素的金属表面进行照射,使表面一层薄层迅速熔化,合金元素在熔化层内迅速扩散,凝固时在表面形成一层所需的合金化层。
目前美国、原苏联、日本和西欧等国都十分重视这方面的研究。
但由于该工艺需要的激光设备功率较高，工序比较复杂,现仍处于试验研究阶段，有待于进一步开发。
最近，激光热处理技术除了在西方发达国家取得很大进展外,一些发展中国家也在进行真空热处理的研究工作。
南斯拉夫学者利用600W的LPW6000激光系统对结构碳钢、铬钼结构钢和铬钨工具钢进行了激光表面硬化处理,研究了热处理对微观硬度、淬火裂纹和残余应力的影响。
朝鲜学者利用2.4KW的CW-CO 2激光器研究了钢经激光热处理后，马氏体相变塑性对热应力的影响。
Jiguangrechulixianzhaungjifazhan摘要：作者从4个方面介绍了近年来我国激光热处理的现状及发展：(1)激光硬化；（2）激光熔覆；（3）激光合金化；（4）工程应用。
关键词：激光相变硬化;激光冲击硬化；激光熔覆;激光合金化1前言我国激光热处理的研究、开发和应用,自70年代由铁科院金化所和中科院长春光机所等单位率先开展以来，已有20多年的历史。
迄今，我国开展激光热处理的单位已遍及除西藏以外的各省、自治区、直辖市。
在国家“六五”、“七五”、“八五”、“九五”攻关和“863”计划，国家自然科学基金和各地的科技发展基金的支持和引导下,取得了大量有价值的研究成果，并有若干突破性进展，取得了一定规模的工业应用.在我国，激光热处理领域的产、学、研相结合的格局已经初步形成。
可以预期，经过坚持不懈的努力，将有更多的突破,市场的开拓也必定会有更大的进展.2激光硬化2.1激光相变硬化的强化机理和组织的研究重庆大学[1]对GCr15钢经激光淬火后引起高硬度(1065HV）的原因用光学金相、扫描和透射电镜、X光衍射仪、俄歇分析仪及电子探针作了系统的试验研究。
提出GCr15钢激光相变硬化机理为：①以马氏体相变强化为主，马氏体很细，尺寸为0.196μm×1。
8μm，马氏体位错密度很高，达2。
3×1012条／cm3，马氏体的含碳量高达0。
90%；②残留奥氏体显著强化，其位错密度达3。
6×1012条／cm3；③晶粒超细化(ASTM No．16）和碳化物细化(最表面处为0。
59μm,离表面0。
1mm处为0。
41μm）及弥散分布。
山东工业大学［2］对W18Cr4V 高速钢经激光相变硬化后的强化机理和组织性能作了研究：激光相变区的晶粒由原来的8级提高到12级，残留奥氏体量较常规淬火有明显减少,约10％～15%，相变区的马氏体为针状马氏体和板条马氏体的混合组织。
激光快速加热时间虽短，仍存在碳化物的不完全溶解以及碳和合金元素的不充分扩散，扩散距离约数百nm数量级,碳化物的溶解以尖角-均匀溶解机制进行。
激光相变硬化层的硬度峰值为946HV，红硬性比常规淬火高出80℃，640℃回火后硬度峰值达到1003HV，耐磨性较常规热处理提高1～2。
8倍，经640℃回火后耐磨性提高5.3～8。
1倍，刀具的切削性能提高2倍以上。
上海工程技术大学［3]研究了硼铸铁的激光热处理,研究表明：硼铸铁经激光处理后，磨损值降低45。
7％。
激光热处理提高硼铸铁耐磨性的原因是激光硬化层的高硬度及合理的硬度梯度以及局部熔化区对石墨片割裂的封闭。
关于强化机理的研究还有许多精彩的报道,限于篇幅无法一一列出，但这些工作已经并将继续为激光相变硬化的工程应用作出积极的贡献.2.2激光相变硬化的温度场及相变硬化区尺寸的计算为了实现激光相变硬化工艺的计算机控制,早日达到实际应用，正努力解决两个问题：①快速计算；②减少计算与实际间的误差。
昆明理工大学［4］对稳态温度场的计算公式进行快速傅里叶(Fourier)变换，可以迅速对温度场求解，在求解过程中已不必进行关于时间的积分运算,使计算速度显著增加，与同精度的有限元或有限差分等纯数值计算相比,计算速度快两个数量级以上.实际证实,计算与试验结果之间的相对误差在10%左右。
对瞬态温度场计算公式，利用快速Fourier变换[5]，即FFT技术，可使温度场的求解速度大大加快，效果与稳态温度场时相同。
此方法适于任意给定的激光功率密度分布.如果能有效监测实际光束的功率密度分布，并能迅速计算激光与物质的相互热作用,对于保证激光热处理的质量有重要意义.上海海运学院［6］采用非稳态瞬时热源解法，导出了描述激光淬火对零件内部热循环过程及快速估算硬化层深度的近似公式，简便实用,误差较小。
我们知道，在激光作用下材料吸收激光能量的过程和随后往内部传递热能的过程应该遵守热力学的基本定律,但它明显地有着自身的特殊性，如热过程速度极快、温度梯度大、激光束斑的功率密度分布不均匀而且随时间还会发生变化;激光作用又有连续和脉冲两种方式，在激光作用过程中材料对激光的吸收率以及一些热力学参数随温度变化而变化等.当然不可忽视的是：在激光作用下不同材料本身的组织、结构、成分及其在热作用过程中的变化规律差别很大.因此,激光与材料相互作用过程是一个非常复杂的问题。
许多计算方法及其得出的公式都是在限定条件的情况下提出的，若所作的假设与实际情况相差甚远，则基本上对实际热处理工艺的制定没有直接的指导作用。
近期的一些研究在这方面已作了很大的努力，试图接近实际，但看来要实现激光相变硬化的计算机控制还有一段距离。
2。
3激光淬火用光热转换材料的研究一般来说,需激光硬化的金属材料表面都经过机械加工，表面粗糙度很小,对激光的反射率可达80%～90%,因此通常采用对激光有较高吸收能力的涂料进行预处理。
在这方面长春光机所、清华大学等单位做了许多探索。
近年来上海工程技术大学［7]以光热转换材料（简称吸收涂层）的光谱发射率及激光相变硬化区面积为依据，研制成以金属氧化物为主的混合氧化物的新型光热转换材料。
该材料对CO2激光的吸收率达90％以上，具有工艺性能良好、干燥快、无刺激性气味和激光处理过程中无反喷等优点，有较好推广应用价值。
华中理工大学[8］比较了国内有些单位采用的两种光热转换材料—-磷化膜与SiO2胶体涂料，得到以下结果：①SiO2胶体涂料的光热转换效率优于磷化膜的；②由于基体与磷化液之间的化学反应造成表面粗糙度增大，且磷与铁之间形成低熔点脆性共晶相，引起硬化层出现晶间微裂纹。
所以SiO2胶体的淬硬层质量优于磷化膜;③SiO2涂层的工艺过程简单,无环境污染，灵活性强.从目前来看，激光相变硬化的工业应用离不开采用适宜的光热转换材料。
如何保证大批量工业应用过程中涂覆光热转换材料的稳定性、均匀性及可检测性并进一步降低生产成本,还需做进一步工作。