激光淬火介绍

  激光基本原理： 利用高能激光束在短时间照射工件表面，受激光照射的表层区域被急速加热至相变以上温度而形成奥氏体，与加热区之间有  很陡的温度梯度，当激光不再照射加热区会急速冷却，奥氏体转变为马氏体，从而实现自冷淬火，获得相变硬化处理。

   主要应用：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。

   激光淬火优势：

Ø  位置可控：淬硬层深度、面积、部位按要求可精确控制

Ø  局部可控：大型、复杂零件局部淬火（只要激光能照射到），如槽壁（底）、小孔等

Ø  加热速度快，热影响区小，变形小（仅为高频淬火的1/5 ～ 1/3），几乎无氧化脱碳，对表面粗糙度影响小； 工艺周期短，生产效率 高，成本低

Ø  淬火后硬度均匀，硬化层深0.1-2.0mm，高于常规淬火15%-20％，耐磨性可提高1-10倍

Ø  无需再加工

Ø  可实现低档模具钢替代高档模具钢，国产模具钢替代进口模具钢。

激光熔覆

     激光熔覆： Laser Cladding，亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术。

 基本原理： 通过高能密度的激光束使金属粉末熔融于基材表面，并在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。

 主要应用：

    Ø  铜基、铝基材料表面熔覆；铁基材料表面熔覆铜合金等

     Ø  异形件激光熔覆

     Ø  球阀、阀体、阀座、闸阀等激光熔覆

     Ø  辊道、辊轮等激光熔覆

     Ø  活塞头、活塞杆等激光熔覆

半导体激光器在激光熔覆及淬火应用中的优势

     平顶分布在激光表面处理方面的优势：

与高斯光束相比，平顶光束轮廓中没有两翼，但具有较陡的边缘过渡，因此能量传输效率更高，并且热影响区更小。与高斯光束相比，平顶光束的能量能够更清晰地包含在给定区域中，获得更为均匀的能量分布，降低热影响区及对母材的冲击。例如：在激光熔覆、淬火、加热等方面，特别是高敏感材料的激光熔覆，其优势更为明显。

激光器选型

结合激光淬火的原理及特点，根据模具淬火对表面损伤度及淬硬深度的要求，激光器光源应选择光斑为平顶型能量分布的激光器，即光纤耦合半导体激光器，可以获得更高功率更深淬火硬化层深度度及更小的表面损伤。

 n  光纤耦合输出半导体激光器具有以下优点：

   1)   采用简单的模块化设计 (低成本)

   2)   高光电转化率(高至45%) —低运行成本

   3)   高运行可靠度。

   4)   激光能量分布为平顶型。在激光淬火时，光斑能量分布均匀，同时其对母材的表面损伤小。

   5)   能量平顶分布，使加工过程中材料受热更均匀

      ①  淬火----表面均匀受热，可满足更深淬硬层需求。

     ②  熔覆----表面效果更好，不存在过热区域 长时间的熔覆过程更加稳定

     ③   熔焊----焊缝饱满，强度高

      ④   钎焊----焊丝熔化均匀，连接部位预热好

   6)   能量高斯分布，由于中心能量密度高，四周能力密度低，在进行＞0.3mm以上淬硬层深度的淬火工艺时，可能导致表面微熔。

产品参数

          
        
                                                     汽车模具激光淬火

                          汽车模具激光熔覆