說起激光熱處理，我們大家應(yīng)該都不陌生因?yàn)槲覀兇蠹叶悸犝f過。實(shí)際上，激光熱處理技術(shù)作為一科榃代高頻熱處理的技術(shù),不僅適業(yè)領(lǐng)域,如沖壓模具、注塑模具、汽車配件等,還適用于造船、鋼、機(jī)械、電子產(chǎn)業(yè)等廣泛領(lǐng)域,且其適用苑圍逐漸擴(kuò)展至需經(jīng)局部性熱處理而提升產(chǎn)品硬度及強(qiáng)度的多個領(lǐng)域。

熱處理”是指通過加熱于金屬材料,以多種方式改金屬材料的組織或性質(zhì)的方法。盡管敫光熱處理技術(shù)在誘導(dǎo)表面組織的變化方面類似于現(xiàn)有的高頻熱處理方法,但激光熱處理方法有更多優(yōu)點(diǎn),例如,經(jīng)激光熱處理后,母材的尺寸變化幾乎為零,且因構(gòu)成更致密的組織而使表面硬度變得更高無需另行冷卻工程。激光熱處理技術(shù)還能針對所需的部進(jìn)行選擇性熱處理,如三維形狀的機(jī)械配件及模具產(chǎn)品、切]的刀刃未端耑部分等。同時,通過采用高溫計(jì)實(shí)時測量和控制母材的表面溫度,可在大批小批生產(chǎn)工程中獲得穩(wěn)定的熱處理質(zhì)量。

經(jīng)激光熱處理后,表面硬度會根據(jù)母材含碳量的不同而有所不同,通常保持在>5365Hc的水平,有效硬化深度約為0.8^1.5m,硬化幅度按激光功率調(diào)整為幾毫米至幾十毫米。到2000年初為止,主要用于激光熱處理工程的為二氧化碳激光器,但囯前隨著多種高功率激光器的開發(fā),對金屬材料的吸收率更高的高功率激受青睞,包括半導(dǎo)體激光器、碟片激光器、光纖激光器生熱處理而提升產(chǎn)品硬度及強(qiáng)度的多個領(lǐng)域。

就激光金屬熱處理技術(shù)的基本原理而言,通過將高能量密度的激光束照射到金屬材料的表面上,將母材溫度急劇上升至母材快要達(dá)到溫廚寸為止,并重新急劇冷卻之,由此誘導(dǎo)其表面的組織變化。照射到母材表面上的激光朿會轉(zhuǎn)換為熱能,使母材表面加熱,并通過利用母材的熱傳導(dǎo)特性重新使其降溫，最終提升材料的硬度及強(qiáng)度。