钢材激光淬火技术及其应用
发布时间:2012-09-17 05:58
作者:互联网
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激光淬火技术,是利用聚焦后的激光束快速加
热钢铁材料表面,使其发生相变,形成
马氏体淬硬层的过程。激光淬火的
功率密度高,
冷却速度快,不
需要水或油等冷却介质,是清洁、快速的淬火
工艺。与感应淬火、火焰淬火、
渗碳淬火工艺
相比,激光淬火淬硬层均匀,
硬度高(一般比感应淬火高1-3HRC),
工件变形小,加热层深度和加热轨迹容易
控制,易于实现
自动化,不需要象感应淬火那样根据不同的零件尺寸设计相应的感应
线圈,对大型零件的加工也无须受到渗
碳淬火等化学
热处理时炉膛尺寸的限制,因此在很多工业领域中正逐步取代感应淬火和化学热处理等传统工艺。尤其重要的是激光淬火前后工件的变形几乎可以忽略,因此特别适合高精度要求的零件表面处理。激光淬硬层的深度依照零件成分、尺寸与形状以及激光工艺参数的不同,一般在0.3~2.0mm
范围之间。对大型
齿轮的齿面、大型轴类零件的轴颈进行淬火,表面粗糙度基本不变,不需要后续
机械加工就可以满足实际工况的
需求。激光熔凝淬火技术是利用激光束将基材表面加热到
熔化温度以上,由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的工艺过程。获得的熔凝淬火组织非常致密,沿深度方向的组织依次为熔化-凝固层、相变硬化层、热影响区和基材。激光熔凝层比激光淬火层的硬化深度更深、硬度要高,耐磨性也更好。该技术的不足之处在于工件表面的粗糙度受到一定程度的破坏,一般需要后续机械加工才能恢复。为了降低激光熔凝处理后零件表面的粗糙度,减少后续加工量,华中科技大学配制了专门的激光熔凝淬火
涂料,可以大幅度降低熔凝层的表面粗糙度。现在进行激光熔凝处理的
冶金行业各种材料的
轧辊、导卫等工件,其表面粗糙度已经接近激光淬火的
水平。激光淬火现已成功地应用到冶
金行业、机械行业、
石油化工行业中易损件的表面强化,特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面,效果显著,取得了很大的
经济效益与
社会效益。近年来在
模具、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越广泛的应用。激光淬火的特点质量优势技术特质适用材料实际应用1.淬火零件不变形激光淬火的热循环过程快
中碳钢大型轴类2.几乎不破坏表面粗糙度采用防氧化保护薄涂层
模具钢各种模具3.激光淬火不开裂精确定量的数控淬火冷作模具
钢模具、刃具4.对局部、沟、槽淬火
定位精确的数控淬火中碳
合金钢减振器5.激光淬火清洁、高效不需要水或油等冷却介质
铸铁材料发
动机汽缸6.淬火硬度比常规方法高淬火层组织细密、强
韧性好高碳
合金钢大型轧辊激光淬火设备激光器HGL-V型5kW横流CO2激光器,最大输出功率5.5kw。大型多功能加工
机床激光加工机床的加工的基本尺寸范围为:长5.5米,直径Φ2.6米。特殊工件,可加工的尺寸范围更大。本激光加工机床为双悬臂加工
系统,可进行多工位的激光加工。六轴四联动数控系统该机床配置有六轴四联动数控系统,可以对复杂形状工件进行精密激光加工。激光淬火工业应用实例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。
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。