浅谈激光热处理技术
数控机床主轴激光热处理工艺
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激光热处理工艺的优化与改进
激光功率的优化
总结词
激光功率是影响激光热处理工艺效果的重要参数，优化激光功率可以提高处理效果和加 工质量。
详细描述
通过调整激光器的输出功率，可以改变材料表面的加热速度和温度分布，进而影响材料 的相变和热处理效果。优化激光功率可以获得更好的表面粗糙度、更小的热影响区和更
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激光热处理工艺的应用前景与 挑战
应用前景
高效能
适用性广
激光热处理工艺能够提高金属材料的 表面硬度和耐磨性，从而提高数控机 床主轴的使用寿命和加工精度，实现 高效能加工。
激光热处理工艺适用于各种金属材料 的表面处理，如钢铁、有色金属等， 具有广泛的适用性。
环保性
激光热处理工艺是一种非接触式的表 面处理技术，减少了传统热处理工艺 中的冷却剂和有害气体的排放，更加 环保。
控制冷却速度
根据工艺要求，控制冷却速度，以获得最佳的热处理效果。
后处理阶段
表面检查和处理
检查主轴表面质量，对表面进行抛光、打磨等处理，以提高表面光洁度和耐腐 蚀性。
性能检测
对热处理后的主轴进行性能检测，如硬度、耐磨性、抗疲劳性能等，以确保满 足工艺要求。
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激光热处理对数控机床主轴性 能的影响
硬度提升
技术发展趋势
智能化
随着智能制造技术的不断发展， 激光热处理工艺将更加智能化， 实现自动化和智能化的生产和控
制。
高效化
提高激光热处理工艺的加工速度 和效率是未来的重要发展方向， 能够进一步提高数控机床主轴的
性能和使用寿命。
绿色化
环保意识的提高对激光热处理工 艺提出了更高的要求，未来将更 加注重减少有害物质和废弃物的
浅谈激光热处理技术
浅谈激光热处理技术0.前言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。
1.激光热处理技术的特点及原理1.1激光热处理的特点（1）生产效率高、加工质量稳定可靠、成本低，经济效益和社会效益好。
（2）一般无需真空条件，即使在进行特殊的合金化处理时，也只需吹保护性气体即可有效防止氧化及元素烧损。
（3）依靠零件本体热传导实现急冷，无需冷却介质而冷却特性优异。
（4）与各种传统热处理技术相比具有最小的变形，可以用处理工艺来控制变形量。
（5）可处理零件的特定部位以及其它方法难以处理的部位，以及表面有一定高度差的零件, 可进行灵活的局部强化。
（6）强化层与零件本体形成最佳的冶金结合，解决许多传统表面强化技术难以解决的技术关键。
（7）配有计算机控制的多维空间运动工作台的现代大功率激光器，特别适用于生产率很高的机械化、自动化生产。
（8）在零件表面形成细小均匀、层深可控、含有多种介稳相和金属间化合物的高质量表面强化层。
其应用的潜力首先在于大幅度提高表面硬度、耐磨性和抗接触疲劳的的能力以及制备特殊的耐腐蚀功能表层。
（9）低碳环保，无需冷却介质，无废气废水排放。
1.2激光热处理的原理激光热处理分为激光硬化、激光熔覆和激光合金化。
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。
激光热处理中实际光束热作用的快速分析
激光热处理中实际光束热作用的快速分析本文通过探讨激光热处理的实际光束热作用，讨论激光热处理的快速分析及其应用，旨在指导实际应用。
激光热处理是指在熔融和改变表面结构和外形的同时，使用激光能量对工件进行热处理的一种方法。
激光热处理是一种非常有效的加工方法，具有良好的热处理表面，低噪声，节能和环保等特点。
激光热处理实际上是将激光能量转换为热能，然后将这种热能转化为冷能，再将冷能转化为工件表面的加工变化，使其具有良好的加工性能。
实际上，激光热处理的光束热作用是指将激光束聚焦到激光热处理表面，使表面温度升高。
一般来说，激光热处理要求被处理表面位处极小的温度范围内，这样才能实现理想的加工结果。
因此，激光热处理的关键是实现正确的光束热作用，以便改善处理的表面性能。
激光热处理的快速分析是指在激光加工过程中，通过实时追踪光束加工区域的温度变化，确定光束的热作用以及加工质量的高低的过程。
可以采用实时表面温度测量、光束能量测量、反射热激励、热均匀度测量等技术，来完成这一分析。
目前，人们已经使用这些技术来研究激光热处理过程中表面温度变化、光束形状和能量等内容，评估加工过程中加工质量的好坏。
这些快速分析方法在实际应用中非常有效。
可以有效地提高激光热处理的表面处理质量，提高处理速度，减少生产成本等。
此外，可以应用快速分析技术来研究激光热处理中的表面形貌及其变化，以及激光热处理与加工工艺、加工工具和工件材料等多种因素之间的关联。
有助于更好地控制加工参数以及激光热处理的瞬时表象。
总之，激光热处理的实际光束热作用及其快速分析是激光热处理行业探索的重要课题，在工业应用中具有重要意义。
通过分析，可以有效地改善激光热处理过程，精确控制表面质量，从而提高激光热处理的效率和质量，为实际应用提供可靠的参考依据。
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。
激光热处理技术
激光热处理技术
激光热处理技术是一种高效、精确的表面处理技术，可以改善材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等性能。
激光热处理技术利用激光束的高能量密度，将材料表面局部加热至临界温度以上，通过快速冷却来形成高硬度的表面层，从而提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
激光热处理技术适用于多种材料，如钢、铝、铜等金属材料以及玻璃、陶瓷等非金属材料。
激光热处理技术具有处理速度快、表面质量高、能耗低、无污染等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、船舶、机械制造、电子等领域。
- 1 -。
激光表面热处理技术
先进制造技术——激光表面热处理技术摘要：激光表面处理技术是融合了现代物理学、化学、计算机、材料科学、先进制造技术等多学科技术的高新技术，包括激光表面改性技术、激光表面修复技术、激光熔覆技术、激光产品化技术等，能使低等级材料实现高性能表层改性，达到零件低成本与工作表面高性能的最佳组合，为解决整体强化和其它表面强化手段难以克服的矛盾带来了可能性，对重要构件材质与性能的选择匹配、设计、制造产生重要的有利影响，甚至可能导致设计和制造工艺的某些根本性变革。
关键字：激光表面热处理正文：激光是一种相位一致、波长一定、方向性极强的电磁波,激光束由一系列反射镜和透镜来控制,可以聚焦成直径很小的光(直径只有0.1mm),从而可以获得极高的功率密度(104~109W/cm2)。
激光与金属之间的互相作用按激光强度和辐射时间分为几个阶段:吸收光束、能量传递、金属组织的改变、激光作用的冷却等。
它对材料表面可产生加热、熔化和冲击作用。
随着大功率激光器出现,以及激光束调制、瞄准等技术的发展,激光技术进入金属材料表面热处理和表面合金化技术领域,并在近年得到迅速发展。
激光表面处理采用大功率密度的激光束、以非接触性的方式加热材料表面,借助于材料表面本身传导冷却,来实现其表面改性的工艺方法。
激光表面热处理是以激光作为热源的表面处理技术，其研究的是金属材料及其制品在激光的作用下组织和性能的变化规律，以及它在工业行业中所必须解决的工艺和装备因此激光热处理是涉及化学、材料科学与工程、机械和自动控制工程等多学科的高新技术，是传统热处理的发展与补充。
采用激光热处理可以做到其它热处理方式难以实现的技术目标，所以国内外对于激光热处理的研究、开发和应用都正处于上升阶段。
激光表面热处理特点主要有：1.在零件表面形成细小均匀、层深可控、含有多种介稳相和金属间化合物的高质量表面强化层。
其应用的潜力首先在于大幅度提高表面硬度、耐磨性和抗接触疲劳的的能力以及制备特殊的耐腐蚀功能表层。
热处理常用的新工艺有
热处理常用的新工艺有热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其结构和性能的工艺。
随着科技的进步和工艺的发展，热处理工艺也在不断创新和改进。
目前常用的新工艺有以下几种：1. 超声波热处理技术超声波热处理是一种利用超声波在金属材料表面产生细微振动，从而在金属表面产生局部热量的新工艺。
通过超声波的作用，可以减小金属材料的晶粒尺寸，提高材料的硬度和强度，减小组织中的缺陷，提高金属材料的疲劳寿命和耐磨性能。
超声波热处理技术在航空航天、汽车制造、金属加工等领域具有广泛的应用前景。
2. 等离子体增强热处理技术等离子体是一种带电粒子的高能态气体，可以产生高温和高能量的环境。
等离子体增强热处理技术是利用等离子体的高温和高能量特性，对金属材料进行热处理和表面改性的新工艺。
通过等离子体的作用，可以提高金属材料的表面硬度和耐腐蚀性能，增强金属材料的表面附着力和润湿性，提高金属材料的表面光泽度和光洁度。
等离子体增强热处理技术在电子、光学、医疗器械等领域具有重要的应用价值。
3. 激光热处理技术激光热处理是一种利用激光束对金属材料进行快速加热和冷却的新工艺。
通过激光束的高能量和高密度特性，可以实现对金属材料表面的精密加热和局部热处理，从而实现对金属材料的精密控制和精细调节。
激光热处理技术可以实现对金属材料表面的深部加工和微观组织的精细调控，提高金属材料的表面质量和精度，减小金属材料的加工变形和残余应力，提高金属材料的工作性能和使用寿命。
激光热处理技术在航空航天、汽车制造、精密加工等领域具有广泛的应用前景。
4. 电流脉冲热处理技术电流脉冲热处理是一种利用电流脉冲对金属材料进行瞬时加热和冷却的新工艺。
通过电流脉冲的作用，可以在金属表面产生瞬时高温和高能量，从而实现对金属材料的快速热处理和表面改性。
电流脉冲热处理技术可以实现对金属材料的精密加热和快速冷却，减小金属材料的热影响区和深度，控制金属材料的局部组织和性能，提高金属材料的表面硬度和耐磨性能，改善金属材料的加工性能和使用寿命。
热处理新技术
热处理新技术热处理是指对金属材料进行加热和冷却处理，以改变其组织结构和性能的工艺。
随着科学技术的不断发展，热处理技术也在不断创新，出现了一些新的热处理技术，为工业生产带来了许多好处。
一、等离子热处理技术等离子热处理技术是一种利用等离子体在金属表面产生化学反应的方法。
通过在金属材料表面产生等离子体，可以在短时间内改变金属表面的组织结构和性能。
这种技术可以提高金属材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时还可以改善其表面的光泽和平整度。
等离子热处理技术在航空航天、汽车制造和电子设备等领域得到了广泛应用。
二、超声波热处理技术超声波热处理技术是一种利用超声波振动在金属材料中产生热量的方法。
通过在金属材料中产生超声波振动，可以使其表面温度升高，并改变其组织结构和性能。
这种技术可以加快金属材料的热处理速度，同时还可以提高其硬度和强度。
超声波热处理技术在汽车制造、船舶制造和机械加工等领域得到了广泛应用。
三、激光热处理技术激光热处理技术是一种利用激光束在金属材料表面产生高温的方法。
通过激光束在金属材料表面的局部区域产生高温，可以改变其组织结构和性能。
这种技术可以精确控制金属材料的热处理范围和温度分布，同时还可以提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
激光热处理技术在航空航天、电子设备和光学仪器等领域得到了广泛应用。
四、等离子体辅助热处理技术等离子体辅助热处理技术是一种利用等离子体在金属材料表面产生化学反应的方法。
通过在金属材料表面产生等离子体，可以加速金属表面的热处理过程，同时还可以提高其硬度、强度和耐腐蚀性。
等离子体辅助热处理技术在电子设备、光学仪器和航空航天等领域得到了广泛应用。
五、微弧氧化热处理技术微弧氧化热处理技术是一种利用微弧氧化反应在金属表面形成氧化膜的方法。
通过在金属材料表面形成氧化膜，可以提高其耐磨性、耐腐蚀性和导电性。
这种技术可以在常温下进行，对金属材料的热影响较小，同时还可以提高其表面的硬度和光泽度。
微弧氧化热处理技术在汽车制造、船舶制造和电子设备等领域得到了广泛应用。
激光热处理 梯度结构-概述说明以及解释
激光热处理梯度结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述激光热处理是一种利用高能激光束对材料表面进行局部加热的先进技术，通过控制激光参数，可以实现表面材料的快速加热和冷却，从而改善材料的表面性能和组织结构。
梯度结构则是指在材料内部形成具有连续、逐渐变化的组织结构，使材料在不同位置具有不同的性能，既保留了材料本身的特性，又具有更加优越的性能表现。
本文将探讨激光热处理与梯度结构的结合应用，探讨其在材料制备领域的重要意义并展望未来的发展方向。
通过对激光热处理和梯度结构的基本原理和优势进行深入分析，可以更好地理解这一先进技术在材料领域中的应用前景和潜力。
json"1.2 文章结构":{"本文将首先介绍激光热处理的基本原理，包括激光对材料的作用机制和热处理过程中的关键参数。
接着，将阐述梯度结构的概念及其在材料强度和性能优化方面的优势。
最后，探讨激光热处理与梯度结构相结合的应用，探索其对材料性能的提升和应用领域的拓展。
通过对这些内容的深入分析，读者将更加全面地了解激光热处理与梯度结构在材料加工领域的重要作用。
"}1.3 目的本文旨在探讨激光热处理与梯度结构的结合应用在材料制备领域的潜在优势及未来发展趋势。
通过深入分析激光热处理的基本原理和梯度结构的概念，我们旨在揭示这两种技术结合使用的优势，并展望这种结合在材料制备中的潜在发展方向。
通过本文对激光热处理与梯度结构的研究，我们希望为材料研究领域提供新的思路和方法，推动材料科学与工程的进步。
同时，我们也希望引起学术界和工业界对这一领域的更多关注和研究，为未来材料制备技术的发展做出贡献。
2.正文2.1 激光热处理的基本原理激光热处理是一种通过激光能量对材料表面进行加热处理的技术。
其基本原理是利用激光束的高能量密度，将能量集中地作用在材料表面上，从而使材料表面迅速升温，达到所需的温度。
在短时间内加热到高温的过程中，材料表面会发生相变、晶粒细化、残余应力消除等物理变化，以提高材料的性能。
激光热处理总结
激光热处理总结我搞这个激光热处理啊，那可真是有一肚子话要说。
我就记得啊，刚开始接触这激光热处理的时候，看着那激光设备，就像看一个来自未来世界的大怪物。
那些个线路啊，密密麻麻的，像蜘蛛网似的，那机器的外壳啊，锃光瓦亮的，反射着冷飕飕的光，透着一股子高科技的神秘劲儿。
旁边操作的师傅呢，戴着个大眼镜，镜片厚得像酒瓶底儿似的，眼睛在后面瞪得圆溜溜的，紧紧盯着那些个操作按钮，那表情严肃得就像要上战场似的。
我就凑过去问他：“师傅，这激光热处理到底是咋回事儿啊？”师傅白了我一眼，慢悠悠地说：“你小子，这都不懂，简单说呢，就是用激光给金属来个大变身。
”我当时就懵了，啥叫大变身啊？师傅看我这傻样儿，就指着一块金属样品说：“你看啊，这原本普普通通的金属，经过激光这么一照，硬度啊，耐磨度啊，都蹭蹭往上涨，就像一个病恹恹的人吃了仙丹一样。
”我听了似懂非懂地点点头。
这激光热处理的过程啊，也特别有意思。
那激光射出来的时候，就像一道神奇的光剑，“滋滋”地就冲向金属材料。
这时候周围的气氛可紧张了，机器的嗡嗡声，激光的滋滋声，混合在一起，就像一首奇怪的交响曲。
我站在旁边，大气都不敢出，眼睛一眨不眨地看着。
那金属材料在激光的照射下，开始发生变化，就像被施了魔法一样。
一会儿表面就变得亮晶晶的，像换了一层新皮似的。
我跟着做了几次实验后啊，就发现这激光热处理可不像看起来那么简单。
那参数啊，就像一个个调皮的小鬼，稍微调整错一点儿，这效果就差得十万八千里。
有一回，我就把功率调错了，结果处理出来的金属，那硬度根本就不达标。
我当时就像泄了气的皮球，垂头丧气的。
旁边的同事就过来拍拍我的肩膀说：“没事儿，谁还没个犯错的时候啊，就当给这金属做了个失败的美容呗。
”我被他这话逗得哭笑不得。
在这个激光热处理的世界里啊，我是越深入越觉得奇妙。
就像打开了一个装满宝藏的盒子，每一个新的发现都像是一颗闪闪发光的宝石。
有时候为了搞清楚一个小问题，我和同事们争得面红耳赤的。
激光热处理实训报告结论
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，使学生了解激光热处理的基本原理、工艺过程及设备操作，提高学生对激光热处理技术的掌握程度，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 激光热处理基本原理及工艺流程（1）激光热处理原理：激光热处理是利用高功率密度的激光束对金属材料进行表面处理的一种方法。
通过激光束的高温加热，使材料表面迅速奥氏体化，随后急速冷却，实现表面硬化、细化晶粒、改善组织结构等目的。
（2）激光热处理工艺流程：主要包括设备调试、工件摆放、激光照射、冷却等步骤。
2. 激光热处理设备操作（1）设备介绍：本次实训主要使用的是CO2激光器，其具有高功率密度、高能量转换效率、良好的加工性能等特点。
（2）设备操作：实训过程中，学生需掌握设备启动、激光束调节、工件摆放、激光照射、冷却等操作。
3. 激光热处理效果评价（1）硬度检测：通过硬度计对激光热处理后的工件表面硬度进行检测，与原始工件进行对比，分析激光热处理效果。
（2）金相分析：对激光热处理后的工件进行金相分析，观察组织结构变化，评价激光热处理效果。
三、实训结果与分析1. 激光热处理效果通过实训，学生对激光热处理技术有了更深入的了解，掌握了激光热处理的基本原理、工艺流程及设备操作。
在实训过程中，对工件进行激光热处理后，表面硬度、耐磨性、疲劳性能等指标均得到显著提高。
2. 实训中发现的问题及解决方法（1）工件摆放问题：在实训过程中，发现工件摆放位置不当会影响激光热处理效果。
为解决此问题，需严格按照操作规程进行工件摆放，确保激光束均匀照射到工件表面。
（2）激光功率调节问题：激光功率过大或过小都会影响激光热处理效果。
为解决此问题，需根据工件材料、尺寸、要求等参数，合理调节激光功率。
（3）冷却速度问题：冷却速度过快或过慢都会影响激光热处理效果。
为解决此问题，需根据工件材料、要求等参数，选择合适的冷却方式。
四、实训结论1. 激光热处理技术在提高金属材料表面性能、改善组织结构、延长使用寿命等方面具有显著优势。
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。
激光热处理
激光热处理激光热处理是七十年代出现了大功率激光器以后才开始研究的新技术。
由于激光热处理可以获得其他热处理技术所不能达到的效果，因而对它的研究应用日益广泛和深入。
激光热处理就是以激光作为热源的热处理。
将激光束扫描至零件表面上。
其红外线能量被零件表面吸收而迅速形成高温，可使金属产生相变甚至熔化。
随着激光束离开零件表面，其表面的热量迅速向内部传递而形成极高的冷却速度，而使零件的表面硬化。
激光热处理与常规热处理比较具有以下优点(1)加热快，工件热变形小。
因激光功率密度高，半秒内就可以将工件表面从室温加热到760度，因而热影响区小，变形极小。
这样，不仅节省能源，而且工作表面清洁，处理后无需修磨，可在零件经加工后作为最后一道工序。
(2)可对形状复杂的工件或其局部进行热处理，如盲孔、小孔、小曹、薄壁零件等;也可根据需要在同一零件的不同部位进行相应的处理；还可对价廉的零件表面进行高级金属的局部涂敖或合金化。
(3)通用性强。
由于激光焦深大，在离焦点75毫米左右的范围内功率密度基本相同。
因此，激光热处理对工件尺寸大小及表面是否平整均无严格的限制。
用一台带光学系统的激光器可以处理不同形状和各种尺寸的工件。
(4)操作简单。
便于实现自动化生产。
生产重复性好，质量稳定可靠，并可纳入流水线。
(5)无需处理介质。
有利于环境保护。
必要时又可使零件在特殊气氛（例如真空）中进行处理。
上述的优点是某些先进的热处理工艺难以达到的。
但是激光热处理的弱点是：它是一种表面处理方法，无法改变改善零件芯部性能；处理层太薄，不能用于重负荷零件，也不适用于大型零件。
国外采用的激光处理装置的形式颇多，但一般应包括以下几部分:激光器、功率调节系统、聚焦系统、导光系统、光束摆动机构、聚焦镜头、工作台及控制系统。
美国avco 公司在这方面处于领先地位，已有供自动生产使用的激光热处理装置出售。
附图AVCO Everett激光器及热处理装置示意图AVCO Everett实验研究所设计的HDL型工业用激光器及热处理装置示意图。
热处理新技术
热处理新技术热处理是一种常见的材料加工技术，它通过加热和冷却的过程来改善材料的性能和结构。
随着科技的进步和工业的发展，热处理技术也在不断发展和创新。
本文将介绍一些新的热处理技术及其应用。
一、超声波热处理技术超声波热处理技术是一种利用超声波在材料中产生的高频振动来改变材料结构的方法。
这种技术可以通过调节超声波的频率和功率来控制材料的加热和冷却速度，从而改变材料的晶粒尺寸和形貌。
超声波热处理技术具有加热均匀、处理速度快、能耗低等优点，在金属材料的制备和改性过程中具有广泛的应用。
二、等离子体热处理技术等离子体热处理技术是一种利用高能等离子体对材料进行加热和冷却的方法。
等离子体是一种高温、高能的物质状态，具有很强的化学反应能力和热传导能力。
通过调节等离子体的性质和参数，可以实现对材料的快速加热和冷却，从而改变材料的晶粒尺寸和形貌。
等离子体热处理技术在表面改性、材料合成和材料修复等方面具有广泛的应用前景。
三、激光热处理技术激光热处理技术是一种利用激光束对材料进行加热和冷却的方法。
激光具有高能量密度、高反应速度和高加热速度的特点，可以实现对材料的局部加热和冷却，从而改变材料的晶粒尺寸和形貌。
激光热处理技术在材料修复、表面改性和微纳加工等领域具有广泛的应用。
四、等温热处理技术等温热处理技术是一种在恒定温度下对材料进行保温处理的方法。
通过控制保温时间，可以使材料的晶粒长大和晶界迁移，从而改善材料的力学性能和耐热性能。
等温热处理技术在合金材料的制备和热处理过程中具有重要的应用价值。
五、高压热处理技术高压热处理技术是一种在高压环境下对材料进行加热和冷却的方法。
通过增加压力，可以改变材料的相变温度和相变速率，从而改变材料的晶粒尺寸和形貌。
高压热处理技术在合金材料的制备和材料性能调控方面具有广泛的应用。
六、冷作热处理技术冷作热处理技术是一种将材料进行冷变形后再进行热处理的方法。
通过冷变形可以使材料的晶粒细化和晶界增多，然后通过热处理来消除冷变形的应力和改善材料的力学性能。
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。
激光热解技术在海水淡化设施中的应用
激光热解技术在海水淡化设施中的应用海水淡化是一项重要的技术，可以将海水转化为可用的淡水资源，从而解决淡水资源短缺的问题。
目前，传统的海水淡化技术主要包括蒸馏法和反渗透法。
然而，这些传统技术存在着高能耗、高成本和环境压力大等问题。
近年来，激光热解技术作为一种新兴的海水淡化技术受到了广泛关注。
本文将从原理、应用前景和优势等方面对激光热解技术在海水淡化设施中的应用进行探讨。
激光热解技术是一种通过激光辐照海水，利用激光能量使海水中的盐分和杂质蒸发，从而实现海水淡化的过程。
该技术基于光能转化热能的原理，通过激光器产生的高强度激光束对海水进行瞬间的加热，使海水中的水蒸气蒸发出来，而盐分和杂质则以固体形式残留在设备中。
经过凝结和收集处理后，可以得到可用的淡水资源。
激光热解技术具有操作简单、能量利用率高、产水效率高等特点，因此在海水淡化技术领域具有广阔的应用前景。
首先，激光热解技术具有高能效的优势。
相较于传统的海水淡化技术，激光热解技术能够将激光能量准确地聚焦在海水表面，实现局部加热，避免了传统方式中对整个海水体进行加热的能量浪费。
因此，激光热解技术的能源消耗相对较低，能够大幅降低海水淡化设施的运行成本。
其次，激光热解技术具有更低的环境压力。
在传统海水淡化过程中，化学药品和高压设备的使用不可避免地会对环境造成一定的污染，同时也会产生大量的污泥和废水，对周边生态环境造成一定的影响。
而激光热解技术不需要使用化学药品，也不会产生废水和污泥，能够有效减少对环境的负面影响。
此外，激光热解技术还具有较高的灵活性和适应性。
传统的海水淡化技术在处理海水中的不同盐分和杂质时，往往需要进行调整和改良，以适应不同水质的处理需求。
而激光热解技术能够通过调整激光辐照的强度和时间，实现对不同水质的处理，具有更好的适应性和灵活性。
此外，激光热解技术在海水淡化设施中的应用还可以进一步提高淡水资源的产量和质量。
激光热解技术能够将水蒸气从海水中迅速蒸发出来，使得海水中的盐分和杂质含量大大降低。
激光热处理实训报告范文
一、实训目的1. 了解激光热处理的基本原理、工艺过程和设备操作。
2. 掌握激光热处理在材料加工中的应用和优势。
3. 培养学生的实践操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实训环境1. 实训场地：材料科学与工程学院激光热处理实验室2. 实训设备：激光热处理设备、金相显微镜、切割机、磨床等3. 实训材料：低碳钢、不锈钢、铝合金等三、实训原理激光热处理是利用高功率密度的激光束对金属材料进行快速加热、快速冷却的一种热处理工艺。
其原理是：激光束聚焦到金属表面，能量迅速传递到材料内部，使材料温度升高，达到一定温度后迅速冷却，从而改变材料内部的组织结构，提高材料的性能。
四、实训过程1. 实训前准备（1）了解激光热处理的基本原理、工艺过程和设备操作。
（2）熟悉实验室的安全规程和操作规范。
（3）了解实训材料的基本性能和加工要求。
2. 实训步骤（1）样品准备：根据实训要求，选取合适的材料，切割成一定尺寸的样品。
（2）样品表面处理：使用切割机将样品切割成所需形状，然后使用磨床对样品表面进行磨光处理。
（3）激光热处理：将磨光后的样品放置在激光热处理设备的工作台上，调整激光功率、扫描速度等参数，进行激光热处理。
（4）冷却：激光热处理后，将样品放入冷却池中进行冷却。
（5）金相分析：将冷却后的样品进行金相切片、磨光、腐蚀等处理，利用金相显微镜观察样品的微观组织结构。
（6）性能测试：根据实训要求，对样品进行力学性能、硬度等测试。
3. 实训结果与分析（1）样品表面处理：切割后的样品表面光洁度较高，无明显划痕和毛刺。
（2）激光热处理：通过调整激光功率和扫描速度，成功实现样品的激光热处理，表面温度达到预期要求。
（3）金相分析：激光热处理后，样品内部组织结构发生变化，形成细小的奥氏体晶粒和马氏体组织，提高了材料的强度和硬度。
（4）性能测试：经过激光热处理后的样品，力学性能和硬度均有所提高，符合实训要求。
五、实训总结1. 通过本次实训，掌握了激光热处理的基本原理、工艺过程和设备操作，提高了实践操作能力。
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浅谈激光热处理技术
0.前言
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。
1.激光热处理技术的特点及原理
1.1激光热处理的特点
（1）生产效率高、加工质量稳定可靠、成本低，经济效益和社会效益好。
（2）一般无需真空条件，即使在进行特殊的合金化处理时，也只需吹保护性气体即可有效防止氧化及元素烧损。
（3）依靠零件本体热传导实现急冷，无需冷却介质而冷却特性优异。
（4）与各种传统热处理技术相比具有最小的变形，可以用处理工艺来控制变形量。
（5）可处理零件的特定部位以及其它方法难以处理的部位，以及表面有一定高度差的零件, 可进行灵活的局部强化。
（6）强化层与零件本体形成最佳的冶金结合，解决许多传统表面强化技术难以解决的技术关键。
（7）配有计算机控制的多维空间运动工作台的现代大功率激光器，特别适用于生产率很高的机械化、自动化生产。
（8）在零件表面形成细小均匀、层深可控、含有多种介稳相和金属间化合物的高质量表面强化层。
其应用的潜力首先在于大幅度提高表面硬度、耐磨性和抗接触疲劳的的能力以及制备特殊的耐腐蚀功能表层。
（9）低碳环保，无需冷却介质，无废气废水排放。
1.2激光热处理的原理
激光热处理分为激光硬化、激光熔覆和激光合金化。
（1）激光硬化（激光淬火）主要分为两种工艺：激光相变硬化、激光熔覆硬化。
激光相变硬化是以高能量的激光束快速扫描工作，使被照射的金属或合金表面温度一极快速度升到高于相变点而低于熔化温度。
当激光束离开被照射部位是，由于热传导的作用，处于冷态的基体使其迅速冷却而进行自冷淬火，进而实现工件的表面相变硬化。
这一过程是在快速加热和快速冷却下完成的，所以得到的硬化层组织较细，硬度亦高于常规淬火的硬度。
激光熔凝硬化是以很高的激光功率密度，在极短的时间内与金属交互作用，使金属表面局部区域在瞬间被加热到相当高的温度使之熔化，随后借助于冷态的金属基体吸热和传导作用，使已熔化的极薄表层金属快速凝固。
激光熔化凝固硬化得到的是铸态组织，其硬度较高，耐磨性亦较好。
激光淬火能使材料表面呈超细化组织结构，无表面热变形，硬度
提高30%-50%。
（2）激光熔覆是通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝，使基材表面形成于基体冶金结合的熔覆层。
粉末容量由送粉系统进行控制，熔覆层的厚度可调，并可多层重熔。
工作熔覆后在经过机械加工，从而达到修复局部损伤工件的目的。
（3）激光合金化也是利用高能密度的激光束所产生的快速熔凝过程，在基材表面形成与基材相互熔合的、且具有完全不同成分与性能的合金覆层。
它与激光熔覆的差异仅在于：激光熔覆中熔层材料完全为熔化，而基材熔化层极薄，因而对覆层的成分影响极小：而激光合金化则是在基材的表面熔融层内加入合金元素，从而形成以基材为基的新的合金层，因此对材料性能改善的程度更好，应用范围也明显扩展。
3.激光热处理在工业上的应用及发展
由于激光热处理有相当明显的优点，解决了传统金属热处理不能解决或不容易解决的技术难题，在国内外受到高度重视，激光热处理得到迅速的发展。
大功率co2 激光器从70 年代起发展很快，先进的工业国家大功率co2 激光器已产品化、系列化。
我国从“七五”以后相继研制成功了千瓦级万瓦级大功率co2 多模激光器。
随着大功率激光器的发展，用激光就可以实现各种形式的表面处理。
它是引起材料组织结构变化的冶金过程，其加热时间在10-3s～10-7s 的范围内，功率密度为每平方毫米大于0.1kw。
它的应用极为广泛，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、航空等高技术产品。
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、凸轮轴、派启发、阀座、摇臂、铝活塞环槽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。
我国采用大功率co2激光器对汽车发动机进行缸孔强化处理，可延长发动机大修里程到15 万公里以上，一台汽缸等于三台不经处理的汽缸。
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，可成倍的提高模具的寿命，又不受形状和尺寸的限制。
激光热处理过的曲轴由于激光热处理越来越显示其优越性，各种大功率co2 激光热处理不断问世。
有些大型企业不惜代价引进国外先进设备，如大连机车车辆厂引进德国6000wco2激光器由于大型曲轴热处理生产线等。
与此同时，国产大功率co2 激光热处理设备销售每年也成倍增长，激光热处理生产线在各地相继发展起来。
目前比较成功的例子有大连机车车辆厂由于机车曲轴、缸套、立簧片的激光热处理生产线；西安内燃机厂柴油机缸套激光热处理生产线；北京内燃机及首都汽车公司的汽车发动机缸套激光热处理生产线；长春第一汽车制造厂激光热处理生产线。
同时全国各地建立了不同规模的激光加工中心，为各行业机器零件进行激光热处理。
4.开发激光热处理的新应用，促进激光加工产业化
激光是一门高新技术，应用领域很广。
激光热处理的技术关键有：高功率的激光器；多自由度的加工设备并与计算机配套；不同应用的激光热处理工艺。
经过我国科技人员十几年的努力，这三方面都有了很快的发展，为激光热处理技术的推广创造了条件。
近几年来，激光产业以两位数的速度增长，高于国际激光产业发展的速度，也高于全国工业增长的速度，可见其前景是远大的。
激光热处理技术的应用在我国尚不普遍，主要是人们对激光技术的应用还存在不同程度的神秘化和偏见。
激光技术、激光热处理应用推广宣传不够，缺乏实践。
因此应尽快把激光技术的科研成果，特别是激光热处理技术面向经济、面向市场、面向全社会，主要是为工业企业服务，不断推广，扩大其应用。
为了达到这一目的，建立专业的激光热处理生产线固然重要，然而建立多功能的激光加工中心，为更多的中小企业服务，更不可少。
在美国、欧洲、日本就有这种加工中心800 多家，我国不少城市进几年也建立了相类似的激光加工中心，服务于各行各业，起到了很好的示范作用，也创造了可观的经济效益和社会效益。
可以毫不夸张的说，激光热处理几乎可以解决金属表面热处理的所有问题，只是工艺要不断的摸索、探讨、实验。
激光热处理中心可以完成这些工作，并以最快的速度发展其应用。
例如，在不断发展的汽车、拖拉机修理行业中，激光热处理已经取得非常好的应用效果。
可以预言，激光加工技术，特别是激光热处理技术的发展和应用必将加速我国的激光产业化进程。