激光热处理PPT幻灯片

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。
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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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谢谢大家
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ห้องสมุดไป่ตู้
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
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一、激光热处理原理 二、激光热处理优点
三、应用实例
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一、原理
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。强激光照射金属表面时，若克服高反 射，大部分透入金属表面被吸收。激发态 的电子与晶格或其它电子碰撞，将金属表 面局部的热量迅速向内部传递，形成极高 的冷却速度，使其表面硬化。
提高模具的寿命，又不受形状和尺寸的限
制。
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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
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（2）激光表面淬火的特点 最新研究成果表明,如果在工件承受压力的情 况下实施激光表面淬火,淬火后撤去外力,则 可以进一步增大残留的压应力,并可大幅度提 高工件的抗压和抗疲劳强度。由于激光表面 淬火速度快,进入工件材料内部的热量少,由 此带来热变形少(变形量为高频淬火的 1/3~1/10)。
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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 。
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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。
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激光淬火的工作示意图 5
激光熔覆技术
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二、激光热处理的优缺点
激光热处理是利用高功率密度的激光束对 金属进行表面处理的方法，它可以对金属实现 相变硬化（或称作表面淬火）、表面合金化等 表面改性处理，产生用其大表面淬火达不到的 表面成分、组织、性能的改变。铸铁表面硬度 可以达到HRC（洛式硬度）60度以上，中碳及 高碳的碳钢，表面硬度可达HRC70度以上，从 而提高起抗磨性，抗疲劳，耐腐蚀，抗氧化等 性能,延长其使用寿命。
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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，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本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。
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（3）激光表面淬火的应用 激光淬火由于以上优点而得到较为广泛的 应用。发动机缸体表面淬火,可使缸体耐 磨性提高3倍以上;热轧钢板剪切机刃口淬 火,与同等未处理的刃口相比寿命提高了 一倍左右;而且激光表面淬火还应用在机 床导轨淬火、齿轮齿面淬火、发动机曲轴 的曲颈和凸轮部位局部淬火以及各种工具 刃口激光淬火。