激光热处理技术在工业上的应用

激光技术是21世纪六十年代初问世，并且发展趋势极其快速的一门高新科技技术。它的发展趋势与渗入，推动了其他课程和技术的发展趋势，激光技术已变成21世纪高新科技技术产业链的关键支撑之一。激光加工技术是激光技术在工业生产中的关键运用，激光加工技术加快了对传统式生产加工的更新改造，出示了工业化生产加工技术的新方式，危害非常大。激光加工就是指用大功率激光束对工业级零部件开展激光切割、热处理、电焊焊接、开洞这些，与传统式生产加工方式 对比，激光加工的特性是:激光束动能集中精力，生产加工地区小，因此热形变小，生产加工品质高、高精度，零件加工不会受到规格、样子限定，不需制冷物质，并且零污染，噪音小，劳动效率低，高效率。激光加工技术的产业发展已经在我国盛行。

一、激光热处理技术的特性

激光热处理是运用高功率的激光束对金属材料开展表面解决的方式 ，它能够 对原材料完成改变硬底化(或称作表面热处理、表面非晶化、表面重熔粹火)、表面细晶强化等表面改性材料解决，造成用其他表面热处理达不上的表面成份、机构、特性的更改。

激光具备单色性、相关行业、专一性和高效率能量相对密度四大特性，因而，其透过工作能力极强。激光的透过工作能力是由其动能大孝功率高低、時间长度而决策。当功率为103W/cm2～107W/cm2时，以103℃/s～107℃/s加温速率把金属材料表面加温到仅小于溶点的临界值变化溫度，其表面快速马氏体化，随后极速过温保护热处理，制冷速率达到1.7×104℃/s，金属材料表面快速被加强，这就是激光改变硬底化。

激光热处理的鲜明特点是:具备髙速加温，髙速制冷，得到 的机构细腻、强度高、耐磨性好；热处理位置可得到 超过400kgf/mm2的残留压地应力，有利于提升疲惫特性；还能够开展部分可选择性热处理，根据对多光点规格的操纵，更合适其他热处理方式 没法担任的管口、凹沟、微区、交角和数控刀片刀口等部分地区的硬底化；激光能够 长距离传输，能够 完成一台激光器多操作台另外应用，选用软件编程完成对激光热处理加工工艺全过程的操纵和管理方法，完成加工过程的自动化技术。

二、激光热处理在工业生产上的运用及发展趋势

因为激光热处理有非常显著的优势，解决了传统式金属材料热处理不可以处理或不易处理的技术难点，在世界各国遭受了重视，激光热处理获得了快速的发展趋势。

功率大的CO2激光器从七十年代起发展趋势迅速，优 秀工业生产我国功率大的CO2激光器已实用化、通用化。在我国从“七五”之后陆续研制了KW级至万千瓦时级功率大的CO2多模激光器。伴随着功率大的激光器的发展趋势，用激光就可以完成各种各样方式的表面解决。它是造成原材料组织架构转变的冶金工业全过程，其加温時间在10-三秒～10-7s的范畴内，功率为每立方毫米超过0.1kW。它的运用极其普遍，基本上一切金属材料表面热处理都能够运用。现阶段运用比较多的有轿车、冶金工业、原油、重型机械设备、农用机械等存有比较严重损坏的设备领域，及其航空航天、航空公司等高线技术商品。

激光热处理在汽车制造业运用极其普遍，在很多轿车关键部件上，如:发动机缸体、气缸套、发动机曲轴、发动机凸轮轴、自动排气阀、高压闸阀、拐臂、铝发动机活塞槽等基本上都能够选用激光热处理。比如，美国通用汽车公司用十几台KW级CO2激光器，对电机转子壳内腔部分硬底化，曰产三万套，提升功效四倍。在我国选用功率大的CO2激光器对发动机开展缸孔内腔加强解决，能延长大修发动机里程数到十五万千米之上，一台气缸相当于三台没经解决的气缸。

激光热处理过的发动机缸体、气缸套淬硬带的耐磨性能大大提高，未淬硬带可提升储油罐，改进润湿性能在我国大拖拉机发展趋势快，持续发布新知名品牌，但大拖拉机用燃气轮机发动机缸体、气缸套周期短，毁坏比较严重，检修量非常大，西安市燃气轮机制造厂在国家科技部的协助下，首先修建了柴油发动机气缸套激光热处理生产流水线，年产量60万只，使用寿命增加10000钟头。

发动机缸体激光热处理机器设备及生产流水线激光涂敷与激光细晶强化加工工艺类似，但不一样的是不此外添加铝合金，使金属材料表面溶化随后制冷凝结，进而获得微小的贴近匀称的表面机构，针对一些共晶铝合金，还可获得非晶态表面，具备很好的耐腐蚀特性，比如，在柴油机生铁高压闸阀上开展铬基表面涂敷，可得到 优良的不锈钢板表面。

激光热处理在大中型电力机车加工制造业已被选用，进一步提高了电力机车使用寿命，主要是电力机车大中型发动机曲轴的激光热处理和电力机车柴油发动机气缸套和电力机车主簧片的激光热处理。

磨具的生产制造加工工艺繁杂，精密度规定高，形状各异，运用普遍，但通常因磨具的周期短而增加了成本费，维修也很艰难。用激光对磨具表面开展热处理，已慢慢被了解和被选用，可加倍的提升磨具的使用寿命，又不会受到样子和规格的限定。

三、开发设计激光热处理的新运用，推动激光加工产业发展

激光是一门高新科技技术，主要用途很广。激光热处理的技术重要有三:大功率的激光器；多可玩性的生产设备并与电子计算机配套设施；不一样运用的激光热处理加工工艺。历经在我国激光科研人员十几年的勤奋，这三个层面都是有了迅速的发展趋势，为激光热处理技术的营销推广造就了标准。近年来，激光产业链以二位数的速率提高，高过国际性激光产业发展规划的速率，也高过全国各地工业生产提高的速率，由此可见其市场前景是宏大的。

激光热处理技术的运用在中国尚不广泛，主要是大家对激光技术的运用，还存有不一样水平的神秘化和成见。激光技术、激光热处理运用推广宣传不足，欠缺实践活动。因而应尽早把激光技术的研究成果，非常是激光热处理技术朝向经济发展、走向市场、朝向全社会发展，关键是为制造业企业服务项目，持续营销推广，扩张其运用。

能够 绝不浮夸的说，激光热处理基本上能够 处理金属材料表面热处理的全部难题，仅仅加工工艺要持续的探索、讨论、试验。激光热处理管理中心能够 进行这种工作中，并以最短的时间发展趋势其运用。比如，在持续发展趋势的轿车、大拖拉机修理行业中，激光热处理早已获得很好的运用实际效果。