激光淬火预处理的目的:
1、获得金属基体表面均匀、致密、无缺陷及低杂质的表层组织;
2、获得高致密性表面结构和良好的耐磨性能;
3、获得均匀一致的表面力学性能,提高工件表面光洁度、降低疲劳强度和延长使用寿命;
4、使工件在高温下保持良好的热稳定性。
激光淬火优势:
1.激光淬火设备容易操作,在金属表面进行加热和冷却,具有速度快、热影响小、变形小等特点,适用于表面热处理;
2.激光淬火可以替代传统淬火工艺,适用于多个工件的淬火;
3.可以控制表面和深度温度场的分布,对不同材料的淬火深度可以实现可调节;
4.对工件进行局部淬火时,激光束不会直接加热到工件的表面,而是通过焦点区域作用于工件的表层。这种方法能工件表面和内部的均匀淬火,防止产生马氏体、珠光体等组织;
5.激光淬火可提高材料的耐磨性、抗疲劳强度和抗蚀能力;
6.激光淬火可以使材料的力学性能达到佳状态,如弹性模量和抗拉强度。
激光表面淬火的原理与普通热处理相同,但加热时间很短(在千分之几秒至零点几秒范围内)、面积小、冷却时间短,即用激光作为热源,快速加热金属表面一小块区域,使其奥氏体化,然后淬火强化。理论和实践都证实,表面温度和热穿透深度都与激光照射持续时间的平方根成正比。因此,可以通过适当调整光斑尺寸、扫描速度和激光功率来控制表面温度和热穿透深度。当激光束离开被加热表面时,那里的热量很快转移到表面其余的冷态,相当于自冷淬火,无需采取其他快速冷却措施。激光束扫描时,还可以通过改变光束摆动的幅度和频率来调节功率密度,从而控制淬火层的深度和覆盖范围。
与普通热处理相比,激光淬火技术具有以下特点。
1、加热速度极快,工件热变形极小。由于激光功率密度高,加热速率可达1010℃/s,热影响区小,工件热变形小。
2、冷却速度非常快。在工件有足够质量的前提下,冷却速率可达1023℃/s;不需要冷却介质,通过从表面向内部的热传导进行自冷淬火。
3、工件经激光淬火后,表面获得细小的马氏体组织,具有较高的表面硬度(比普通淬火硬度值高15%~20%)和较高的疲劳强度(表面有残余压应力以上) 4000MPa)。
4、由于激光束的扫描(加热)面积很小,可以加工形状复杂的工件(如小凹槽、盲孔、小孔、薄壁件等)或局部加工加工非常,还可以根据需要对同一零件的不同部位进行不同的处理。
5、不需要加热介质,不会排放气体污染环境,有利于保护环境。
6、节能,且工件表面洁净,处理后无需打磨,可作为工件精加工的后一道工序。
激光表面淬火的大缺点是激光发生器价格昂贵。
由于激光表面淬火的上述优点,虽然研制时间短,但进展快,已成功应用于一些机械产品的生产,如变速箱齿轮、发动机缸套、轴承套圈和导轨等。铁轨等等。
镶件表面淬火:汽车模具上镶件的表面淬火主要是指修边模修边镶件的淬火和整形模整形镶件的淬火。
对于切边镶件或整形镶件,常规火焰淬火后镶件变形较大,淬火后需要进行二次加工消除变形。工件生产周期长,淬火硬度难以控制。特别是成型镶件,由于成型表面需要淬火,淬火面积大,极易发生回火,导致表面硬度不合格。经过研究和实践,我们发现激光淬火可以有效控制镶件的变形和硬度不合格。
激光淬火技术在钢材上的应用:
激光淬火具有柔性灵活、质量稳定、定位准确、工件变形小、应力低等特点,适用于机械制造、冶金、煤矿、石油、石化、兵器、航空航天等领域。激光淬火深度一般为0.8~1.0mm,硬度比传统淬火高2~3HRC。国盛激光研发的激光淬火设备淬硬层深度可达2mm。例如大型阀座淬火深度为1-3mm。 75CrMo轧辊淬火深度为2mm,硬度由HS40提高到HS85,使用寿命提高6倍。汽轮机叶片三维曲面激光硬化层深度、硬度均匀,0.2~0.8mm可控,硬度HV400~490可控。瓦楞辊经激光淬火后使用寿命提高5倍。
西安国盛激光淬火设备采用激光器,工业机器人及控制系统,组成多轴联动的柔性激光加工系统。根据零件的形状及工艺需求,定制机型。现在又研发出了八轴淬火设备和移动式激光淬火设备,更方便了不能移动式工件的加工修复
国盛激光成立9年来一直专注研发技术和生产。公司建有西安航天研发设计中心、渭南生产基地。国盛激光是一家从事自动化激光熔覆设备、高速激光熔覆设备、激光淬火设备、激光焊接设备、3D打印设备的研发、制造、销售于一体的高科技企业。为客户提供结构功能一体化激光增材制造技术的全套解决方案。国盛激光始终重视创新和研发,工程师团队涵盖激光熔覆设备等项目研发、设计、开发、检测、分析、售前售后服务等。凭借庞大的技术资源,雄厚的研发力量,的生产技术,快速的交付周期,灵活的技术服务,为客户提供高性价比的产品与服务。
利用激光淬火技术可以使低档材料实现表面改性,实现低成本零件制造与工作表面的佳结合,解决整体强化与其他表面强化之间的矛盾难以克服的方法。对重要零部件材料和性能的选择、匹配、设计和制造产生了重要的有益影响,也创造了可观的经济效益和社会效益。可以毫不夸张地说,激光热处理几乎可以解决金属表面热处理的所有问题,但其工艺需要不断探索、讨论和检验。
轮盘是一种的机械设备,广泛应用于汽车、航空航天、石油化工等领域。然而,轮盘在长期使用过程中,由于受到高温、高压、腐蚀等因素的影响,容易出现变形、磨损、裂纹等问题,影响其正常使用和精度。因此,轮盘修复成为了一个重要的技术问题。
轮盘修复的主要目的是恢复其形状和尺寸精度,同时提高其表面硬度和耐磨性。修复过程中需要考虑到轮盘的材料、结构、使用要求等因素,选择合适的修复方法和材料。
一般来说,轮盘修复可以分为以下几个步骤:
一、准备工作
在修复前,需要对轮盘进行全面的检查和测量,了解其材料、结构、使用要求等信息。同时,需要准备好修复所需的设备和材料,如磨床、铣床、车床、砂轮、修复剂等。
二、表面处理
表面处理是轮盘修复的重要步骤之一,包括除油、除锈、粗化等操作。在表面处理时,需要使用的清洗剂和粗化剂,将轮盘表面的油污、锈迹、氧化皮等杂质去除,同时使表面粗化,提高修复层的附着力。
三、激光淬火修复
激光淬火修复是一种的加工技术,可以显著提高轮盘的硬度和耐磨性,从而延长其使用寿命。
1、激光淬火轮盘加工的基本原理
激光淬火加工是一种利用高能激光束照射轮盘表面,使其快速吸收热量并迅速冷却的加工方法。在激光束的照射下,轮盘表面材料迅速加热并达到熔点,然后快速冷却,从而实现淬火效果。这种加工方法可以实现局部淬火,使轮盘的硬度和耐磨性得到显著提高。
2、激光淬火轮盘加工的优点
(1) 、提高轮盘的硬度和耐磨性:激光淬火轮盘加工可以实现局部淬火,使轮盘的硬度和耐磨性得到显著提高,从而延长其使用寿命。
(2) 、降低成本:相比传统的淬火方法,激光淬火轮盘加工不需要使用冷却介质,因此可以降低成本。
(3) 、减少变形:传统的淬火方法可能会导致轮盘变形,而激光淬火轮盘加工可以控制热量的输入和分布,从而减少变形。
(4) 、快速加工:激光淬火轮盘加工具有快速、的优点,可以在短时间内完成轮盘的加工。
(5)、 环保:激光淬火轮盘加工不需要使用任何化学物质或冷却介质,因此不会对环境造成污染。
激光淬火修复是轮盘修复的核心步骤,需要根据轮盘的实际情况选择合适的修复方法和材料。激光淬火在修复施工过程中,需要控制好温度、湿度、压力等参数,确保修复质量和精度。
四、后处理
后处理是轮盘修复的后一步,包括修整、抛光、检验等操作。在后处理过程中,需要使用的修整工具和抛光剂,将修复部位修整光滑,同时对修复部位进行检测和验证,确保其符合使用要求。
轮盘修复是一项技术性很强的工作,需要的技术人员和设备支持。在修复过程中,需要注意安全和环保问题,避免出现意外事故和污染环境的情况。同时,对于不同的轮盘和修复要求,需要选择合适的修复方法和材料,确保修复质量和效果。
压辊模具激光淬火技术是一种的表面处理技术,其通过高能激光束对压辊模具表面进行快速加热和冷却,实现表面硬化和强化的效果。这项技术在工业领域得到了广泛的应用,尤其在钢铁、有色金属、橡胶、塑料等行业的压延和挤出工艺中,压辊模具的寿命和性能对生产效率和产品质量有着至关重要的影响。
传统的压辊模具淬火技术通常采用油或水作为冷却介质,通过快速冷却使模具表面形成一层高硬度的淬硬层。然而,这种技术存在一些局限性,如淬硬层深度较浅、冷却不均匀、易产生裂纹等。相比之下,激光淬火技术具有许多优点,如淬硬层深度大、硬化均匀、冷却速度快、变形小等。
激光淬火的原理是利用高能激光束对压辊模具表面进行扫描,通过快速加热和冷却使表面材料发生相变,形成一层高硬度的硬化层。激光淬火的硬化层深度可以达到数毫米至数厘米,硬化层内的显微组织结构也得到了显著改善,具有更高的硬度和更好的耐磨性。同时,激光淬火还可以改善压辊模具的抗疲劳性能和耐腐蚀性能,从而提高其使用寿命。
激光淬火技术的实施需要使用高功率激光器和运动系统。激光器通常采用二氧化碳或光纤激光器,它们的输出功率可以调节,以适应不同厚度和不同材料的压辊模具。运动系统则负责控制激光束的扫描路径和速度,以确保均匀加热和冷却整个表面。在处理过程中,需要对压辊模具进行的热分析,以确定佳的工艺参数,如激光功率、扫描速度、光斑尺寸等。
激光淬火技术在工业应用中已经得到了广泛验证,其在提高压辊模具性能和寿命方面具有显著优势。与传统淬火技术相比,激光淬火技术具有更高的生产效率和更好的质量。此外,激光淬火技术还可以通过优化工艺参数来满足不同材料和不同用途的压辊模具的需求。随着技术的不断发展和成本的不断降低,激光淬火技术将在更多领域得到应用和推广。
在未来的发展中,激光淬火技术将继续受到关注和研究。人们将更加深入地研究激光与材料之间的相互作用机制,探索更加优化的工艺参数和控制方法。同时,随着新材料和新应用的不断涌现,激光淬火技术将面临更多的挑战和机遇。相信在不久的将来,这项技术将会取得更加显著的突破和创新。