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热处理加工新技术:激光热处理

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热处理加工新技术:激光热处理

发布日期:2017-08-25 作者:http://www.2005xj.com 点击:

金属热处理加工一般不会改变工件的形状和整体的化学组成,只是改变弓箭内部的显微组织结构等来改善工件的内在质量的特性,热处理加工在各个行业中都起着重要的作用,在模具和滚动轴承中金属热处理更是达到百分之百。下面就介绍一下热处理加工新技术:激光热处理。

激光自从问世以来,以其相干性和单色性好,能量大等特点被广泛应用,其一系列潜在绝大价值已经引起了各个部门的重视,特别是在航空军工等领域,激光更是被视为新一代制导武器。随着激光理论、空间技术的迅速发展和日臻完善,激光热处理已经显现出了其独特的优点和效果,已经广泛应用于材料的切割、焊接、热处理等领域,是一种有望在工业中得到广泛应用的新型热处理工艺手段。

金属热处理

激光热处理工艺的热学分析

激光照射金属工件表面可以快速加热工件,其输出功率P可以用功率密度和光斑面积S来表示:P=·S(S=d2/4)其中功率密度可以达到109W/cm2,远远大于普通的热源(约107W/cm2),且激光光斑面积可以小至10-5cm2,为普通太阳光最小光斑面积的1/100。因此激光的输出功率可以达到普通热源的104倍。

一般来讲激光辐射在材料内部产生的热处理过程不仅与辐射功率密度有关,而且与作用时间有密切关系。在实际的应用中我们可以控制辐射功率密度和辐射时间来控制能量的输入,从而进行相变强化、非晶态化、重熔合金化等处理。

激光热处理工艺主要有激光切割、激光淬灭、激光涂覆等几种工艺方法。

激光切割:该技术是采用激光束照射到金属工件表面的高能量使工件表面局部熔化并蒸发,从而达到局部切割的效果。一般来讲激光切割技术使用的较多的是二氧化碳激光切割技术,它具有切割质量好,精度高,切缝不需要再加工,切割速度快等工艺优点;另外它还是一种安全清洁、无污染的切割技术。

激光猝灭:以高密度能量激光作为能源,迅速加热工件使热量急剧向内层传递和向环境散热,从而产生内部相变的工艺过程。它已经被广泛的应用于冶金、机械、石油化工等领域,特别是在提高轧辊、剪刃等易损件的使用寿命方面效果显著近来在模具、齿轮等工件的强化方面也得到了越来越广泛的应用。

激光涂覆:利用激光束照射金属工件表面使之熔融,然后在其表面进行涂覆处理。在激光涂覆处理过程中,我们需要控制好照射时间和辐射功率密度的条件,从而使覆层具有良好的结合力,保证涂层的涂覆质量。该法具有覆层材料消耗量小,工艺过程容易控制等优点。

在工艺发展飞速的今天,热处理加工也会越来越需要新的技术来保证更好的发展,目前我司仍在观望,有好的方法也可继续采用,不断创新。


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