大功率激光加工技術(shù)在機械工業(yè)中的應(yīng)用
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3.激光硬化
激光硬化就是激光淬火，是用高能激光束快速掃描氣缸孔表面，在表面極薄一層的小區(qū)域內(nèi)(光斑大小)快速吸收能量而使溫度急劇上升（見圖2、圖3）。由于金屬基體優(yōu)良的傳熱、導(dǎo)熱性，表面熱量迅速傳到氣缸基體的其他部分，從而在極短的瞬間完成自冷淬火，實現(xiàn)氣缸孔表面的相變硬化。
其主要特點有：
（1）材料表面的高速加熱和高速自冷。
（2）激光硬化處理后的工件表面硬度高，比常規(guī)淬火要高5 %～20%，可獲得極細的硬化層組織。
（3）由于激光加熱速度快，因而熱影響區(qū)小，淬火應(yīng)力及變形小。
（4）可以對形狀復(fù)雜的零件和不能使用其他常規(guī)方法處理的零件進行局部硬化處理。同時，也可以根據(jù)需要在同一零件的不同部位進行不同的激光硬化處理。
（5）激光硬化工藝周期短，生產(chǎn)效率高，工藝過程易實現(xiàn)計算機控制，自動化程度高，可納入生產(chǎn)流水線。
（6）激光硬化靠熱量由表及里的傳導(dǎo)自冷，無需冷卻介質(zhì)，對環(huán)境無污染。
由熱處理理論可知，材料熱處理后的硬度與溫度的變化速率有密切關(guān)系。變化速率越大，硬度越高，耐磨性越好。激光淬火后，在工件表面可得到晶體細化、組織致密的馬氏體和萊氏體，表層石墨消失，碳化物含量增加，彌散度提高，在次表層產(chǎn)生殘余奧氏體。對鑄鐵材料來說，工件表面硬度大幅度提高后，硬度可從原來的180～250HV提高到1000HV左右，耐磨性提高3～4倍以上，而且工件表面的抗疲勞性能和抗腐蝕性能也獲得明顯提高。
隨著大功率激光器的研制成功，激光加工技術(shù)在機械工業(yè)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，大功率激光切割焊接技術(shù)必將為民族工業(yè)起到很好的助推作用！(end)
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