激光淬火技術(shù)
激光淬火的功率密度高,冷卻速度快,不需要水或油等冷卻介質(zhì),是清潔、快速的淬火工藝。與感應(yīng)淬火、火焰淬火、滲碳淬火工藝相比,激光淬火淬硬層均勻,硬度高(一般比感應(yīng)淬火高1-3HRC),工件變形小,加熱層深度和加熱軌跡容易控制,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,不需要象感應(yīng)淬火那樣根據(jù)不同的零件尺寸設(shè)計(jì)相應(yīng)的感應(yīng)線圈,對大型零件的加工也無須受到滲碳淬火等化學(xué)熱處理時(shí)爐膛尺寸的限制,因此在很多工業(yè)領(lǐng)域中正逐步取代感應(yīng)淬火和化學(xué)熱處理等傳統(tǒng)工藝。尤其重要的是激光淬火前后工件的變形幾乎可以忽略,因此特別適合高精度要求的零件表面處理。激光淬硬層的深度依照零件成分、尺寸與形狀以及激光工藝參數(shù)的不同,一般在0.3~2.0mm范圍之間。對大型齒輪的齒面、大型軸類零件的軸頸進(jìn)行淬火,表面粗糙度基本不變,不需要后續(xù)機(jī)械加工就可以滿足實(shí)際工況的需求。激光熔凝淬火技術(shù)是利用激光束將基材表面加熱到熔化溫度以上,由于基材內(nèi)部導(dǎo)熱冷卻而使熔化層表面快速冷卻并凝固結(jié)晶的工藝過程。獲得的熔凝淬火組織非常致密,沿深度方向的組織依次為熔化-凝固層、相變硬化層、熱影響區(qū)和基材。激光熔凝層比激光淬火層的硬化深度更深、硬度要高,耐磨性也更好。該技術(shù)的不足之處在于工件表面的粗糙度受到一定程度的破壞,一般需要后續(xù)機(jī)械加工才能恢復(fù)。為了降低激光熔凝處理后零件表面的粗糙度,減少后續(xù)加工量,華中科技大學(xué)配制了專門的激光熔凝淬火涂料,可以大幅度降低熔凝層的表面粗糙度。現(xiàn)在進(jìn)行激光熔凝處理的冶金行業(yè)各種材料的軋輥、導(dǎo)衛(wèi)等工件,其表面粗糙度已經(jīng)接近激光淬火的水平。激光淬火現(xiàn)已成功地應(yīng)用到冶金行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、石油化工行業(yè)中易損件的表面強(qiáng)化,特別是在提高軋輥、導(dǎo)衛(wèi)、齒輪、剪刃等易損件的使用壽命方面,效果顯著,取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。近年來在模具、齒輪等零部件表面強(qiáng)化方面也得到越來越廣泛的應(yīng)用。
激光淬火的特點(diǎn)
質(zhì)量優(yōu)勢 技術(shù)特質(zhì) 適用材料 實(shí)際應(yīng)用
1.淬火零件不變形 激光淬火的熱循環(huán)過程快 中碳鋼 大型軸類
2.幾乎不破壞表面粗糙度 采用防氧化保護(hù)薄涂層 模具鋼 各種模具
3.激光淬火不開裂 精確定量的數(shù)控淬火 冷作模具鋼 模具、刃具
4.對局部、溝、槽淬火 定位精確的數(shù)控淬火 中碳合金鋼 減振器
5.激光 淬火清潔、高效 不需要水或油等冷卻介質(zhì) 鑄鐵材料 發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸
6.淬火硬度比常規(guī)方法高 淬火層組織細(xì)密、強(qiáng)韌性好 高碳合金鋼 大型軋輥
激光淬火設(shè)備
青島中發(fā)激光技術(shù)有限公司的5kW CO 2 橫流 激光器GLS-Ⅶ型多功能激光加工系統(tǒng) ,可實(shí)現(xiàn)各類孔類、軸類、法蘭類、曲軸類的激光淬火、熔覆、合金化等多項(xiàng)功能,該公司生產(chǎn)的激光器以功率穩(wěn)定,連續(xù)工作時(shí)間長等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)位居國內(nèi)激光行業(yè)前列。
大族金石凱是高功率激光加工解決方案的專業(yè)提供商。主導(dǎo)產(chǎn)品包括:高功率激光器系列、高功率激光焊接成套設(shè)備系列、高功率激光切割成套設(shè)備系列、激光熱處理成套設(shè)備系列、香煙激光打孔成套設(shè)備系列、激光快速制造設(shè)備等四十多種不同型號(hào)的激光加工設(shè)備及其配套產(chǎn)品。這些產(chǎn)品多擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶金、石油、金屬材料加工、煙草及紙類加工、五金工具、汽車、機(jī)械、航空航天、化工、家電制造等行業(yè),為這些行業(yè)攻克了多項(xiàng)技術(shù)難題,贏得了激光熱處理設(shè)備、高功率激光焊接設(shè)備、香煙激光打孔設(shè)備等多個(gè)細(xì)分市場市場占有率第一。
大型多功能加工機(jī)床
激光加工機(jī)床的加工的基本尺寸范圍為:長 5.5 米,直徑 Φ 2.6 米。特殊工件,可加工的尺寸范圍更大。本激光加工機(jī)床為雙懸臂加工系統(tǒng),可進(jìn)行多工位的激光加工。
六軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)
本機(jī)床配置有六軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng),可以對復(fù)雜形狀工件進(jìn)行精密激光加工。
激光淬火效果
激光淬火層的硬度分布曲線激光淬火層的硬度分布
激光淬火工業(yè)應(yīng)用實(shí)例
激光淬火技術(shù)可對各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進(jìn)行表面強(qiáng)化。適用材料為中、高碳鋼,鑄鐵。激光淬火的應(yīng)用實(shí)例:激光淬火強(qiáng)化的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸,其硬度提高HB230提高到HB680,使用壽命提高2~3倍。
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