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。福建高端激光熔覆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0.1-0.8 mm。2. 处理层和基体结合强度高。激光表面处理的改性层和基体材料之间是致密的冶金结合,而且处理层表面是致密的冶金组织,具有较高的硬度和耐磨性。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,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。激光熔覆设备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。
(1)准备热处理工艺:滑轨经煅造后,开展基本的淬火及热处理,以优化晶体,改进组织架构,减少热应力,并为事后激光淬火搞好机构提前准备。福建高端激光熔覆(2)激光淬火机器设备及加工工艺主要参数:选用国内31.5kW二氧化碳激光器及激光生产加工数控车床,激光功率P=900W,光点直徑为4mm,离焦量d=240Mm,扫描仪速率v=十米/s。经上述处理工艺后的滑轨,淬火区淬硬层深层为0.58mm,硬底化网络带宽为4.47mm,硬底化层机构为细纤维状奥氏体+一部分残余马氏体,表面强度为724~797HV0.1,等同于61~64HRC。激光熔覆设备(3)损坏实验:损坏实验结果显示,当激光扫描仪淬火纹路为45°斜杠,硬底化总面积为40%时,滑轨耐磨性能高。
1)加热和冷却速度高。2)高硬度。激光淬火层的硬度比常规淬火层提高15%-20%,可获得极细的马氏体晶粒。福建高端激光熔覆淬火硬度与加热温度有关,与保温时间无关。硬化带的部分重叠会产生明显回火使硬度降低。硬化层较浅,与加热时间的平方根成正比,通常为0.3~0.5mm。用lkW的激光器扫描时层深可达1mm,用6kW的激光器扫描时层深可达2mm。当要求淬火深度时,要严格控制扫描速度和功率密度的变化,以防止元件表面软化。激光熔覆设备3)变形小。有利于提高疲劳强度。由于加热层薄,加热速度快,即使很复杂的元件,变形也非常小。4)表层显微组织。由于激光加热速度极快,相变在很大的过热度下进行,形核率很大。因加热时间又很短,碳原子的扩散及晶粒的长大受到限制,所以得到的奥氏体晶粒小而不均匀。
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。福建高端激光熔覆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6000W CO2激光器由于大型曲轴热处理生产线等。激光熔覆设备与此同时,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。
在工业生产、电力能源、军用、机械设备有关生产厂及其再生产等行业,因为生产制造艰苦环境,应用负载大,造成 一些关键的金属材料零部件浸蚀和损坏。高端激光熔覆设备以便增加价格昂贵的生产线设备的使用期,务必给这种机器设备的金属材料一部分表面开展提早解决或修补。另外,在我国也是世界最 大的液压支架生产的国家,液压支架的关键部件立杆、液压千斤顶均一样必须开展表层防腐蚀和耐磨损解决。激光熔覆设备现阶段,激光熔覆技术已广泛运用于金属表层 的修补改性材料,但传统激光熔覆尽管有软性生产加工、异型修补、自定增材等优点和特性,但工作效能稍低,针对一部分生产制造行业中所规定的规模性迅速生产制造要求,仍不能满足。以便考虑大批高速生产制造要求,提升熔覆工作效能,高速激光熔覆技术应时而生。