激光热处理在工业上的应用及发展

激光热处理的基本原理

（1）激光硬化（激光热处理）关键分成二种加工工艺：激光改变硬化、激光熔覆硬化。激光改变硬化是以高效率能量的激光束迅速扫描仪工作中，使被直射的金属材料或铝合金外表温度一很快速率升到高过改变点而小于熔化溫度。当激光束离去被直射位置是，因为导热的功效，处在热态的常规使其快速制冷而开展过温保护热处理，从而完成产品工件的表层改变硬化。这一全过程是在迅速加温和迅速制冷下进行的，因此获得的硬化层机构偏细，强度亦高过基本热处理的强度。激光熔凝硬化是以很高的激光功率，在非常短的時间内与金属材料配对t检验，使金属表层 部分地区在一瞬间被加温到非常高的溫度使之熔化，接着凭借热态的金属材料常规吸热反应和传输功效，使已熔化的特薄表面金属材料迅速凝结。激光熔化凝结硬化获得的是铸态机构，其强度较高，耐磨性能亦不错。激光热处理能使原材料表层呈超优化组织架构，无表层热形变，强度提升30%～50%。

（2）激光熔覆是根据在板材表层加上熔覆原材料，并运用较高能相对密度的激光束使之与板材表层层析一起熔凝，使板材表层产生于常规冶金工业融合的熔覆层。粉末状容积由送粉系统软件开展操纵，熔覆层的薄厚可调式，并可双层重熔。工作中熔覆后在历经机械加工制造，进而做到修补部分损害产品工件的目地。

（3）激光细晶强化也是运用较高能相对密度的激光束所造成的迅速熔凝全过程，在板材表层产生与板材互相焊接的、且具备彻底不一样成份与特性的铝合金覆层。它与激光熔覆的差别仅取决于：激光熔覆中熔层原材料彻底为熔化，而板材熔化层特薄，因此对覆层的成份危害很小：而激光细晶强化则是在板材的表层熔化层内添加铝合金原素，进而产生以板材为基的新的铝合金层，因而对原材料特性改进的水平更强，运用范畴也显著拓展。

因为激光热处理有非常显著的优势，解决了传统式金属材料热处理不可以处理或不易处理的瓶颈问题，在世界各国遭受重视，激光热处理获得快速的发展趋势。功率大的CO2激光器从七十年代起发展趋势迅速，优 秀的工业生产我国功率大的CO2激光器已实用化、通用化。在我国从“七五”之后陆续研制了KW级万千瓦时级功率大的CO2多模激光器。伴随着功率大的激光器的发展趋势，用激光就可以完成各种各样方式的金属表面处理。它是造成原材料组织架构转变的冶金工业全过程，其加温時间在10-3～10-7s的范畴内，功率为每立方毫米超过。它的运用极其普遍，基本上一切金属表层 热处理都能够运用。现阶段运用比较多的有轿车、冶金工业、原油、重型机械设备、农用机械等存有比较严重损坏的设备制造行业，及其航空航天、航空公司等高新技术商品。

激光热处理在汽车制造业运用极其普遍，在很多轿车关键部件上，如：发动机缸体、气缸套、发动机曲轴、发动机凸轮轴、派启迪、高压闸阀、拐臂、铝发动机活塞槽等基本上都能够选用激光热处理。比如：美国通用汽车公司用十几台KW级CO2激光器，对电机转子壳内腔部分硬化，曰产三万套，提升功效四倍。在我国选用功率大的CO2激光器对发动机开展缸孔加强解决，能延长大修发动机里程数到十五万千米之上，一台气缸相当于三台没经解决的气缸。

激光热处理在大中型电力机车加工制造业已被选用，进一步提高了电力机车使用寿命，主要是电力机车大中型发动机曲轴的激光热处理和电力机车柴油发动机气缸套和电力机车主簧片的激光热处理。他们的模具加工加工工艺繁杂，精密度规定高，形状各异，运用普遍，但通常因磨具的周期短而增加了成本费，维修也很艰难。用激光对磨具表层开展热处理，已慢慢被了解和被选用，可加倍的提升磨具的使用寿命，又不会受到样子和规格的限定。激光热处理过的发动机曲轴因为激光热处理愈来愈显示信息其优势，各种各样功率大的CO2激光热处理持续面世。