淺談激光淬火技術及其應用與需求分析

       激光淬火技術，是利用聚焦后的激光束快速加熱鋼鐵材料表面，使其發生相變，形成馬氏體淬硬層的過程。激光淬火的功率密度高，冷卻速度快，不需要水或油等冷卻介質，是清潔、快速的淬火工藝。

       淺談激光淬火技術及其應用分析

       與感應淬火、火焰淬火、滲碳淬火工藝相比，激光淬火淬硬層均勻，硬度高（一般比感應淬火高1-3HRC），工件變形小，加熱層深度和加熱軌跡容易控制，易于實現自動化，不需要象感應淬火那樣根據不同的零件尺寸設計相應的感應線圈，對大型零件的加工也無須受到滲碳淬火等化學熱處理時爐膛尺寸的限制，因此，在很多工業領域中，正逐步取代感應淬火和化學熱處理等傳統工藝。尤其重要的是，激光淬火前后工件的變形幾乎可以忽略，因此，特別適合高精度要求的零件表面處理。激光淬硬層的深度依照零件成分、尺寸與形狀以及激光工藝參數的不同，一般在0.3-2.0mm范圍之間。

       對大型齒輪的齒面、大型軸類零件的軸頸進行淬火，表面粗糙度基本不變，不需要后續機械加工就可以滿足實際工況的需求。

       激光熔凝淬火技術是利用激光束將基材表面加熱到熔化溫度以上，由于基材內部導熱冷卻而使熔化層表面快速冷卻并凝固結晶的工藝過程。獲得的熔凝淬火組織非常致密，沿深度方向的組織依次為熔化-凝固層、相變硬化層、熱影響區和基材。激光熔凝層比激光淬火層的硬化深度更深、硬度要高，耐磨性也更好。

       該技術的不足之處在于，工件表面的粗糙度受到一定程度的破壞，一般需要后續機械加工才能恢復。為了降低激光熔凝處理后零件表面的粗糙度，減少后續加工量，可配制專門的激光熔凝淬火涂料，大幅度降低熔凝層的表面粗糙度。

       現在進行激光熔凝處理的冶金行業各種材料的軋輥等工件，其表面粗糙度已經接近激光淬火的水平。激光淬火現已成功地應用到冶金行業、機械行業、石油化工行業中易損件的表面強化，特別是在提高軋輥、導衛、齒輪、剪刀等易損件的使用壽命方面，效果顯著，取得了很大的經濟效益與社會效益。近年來，在模具、齒輪等零部件表面強化方面也得到越來越廣泛的應用。