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。
拉丝模淬火凸R位置及板料流量大的表面需要有高耐磨性,即高硬度。
由于淬火面积较大,常规的火焰淬火或感应淬火会造成工件较大的热变形,导致无法模具的精度,进而需要添加其他工艺手段来,这必然导致模具加工周期长,且容易出现硬度不稳定的情况。因此,我们改用激光淬火的方法,使工件的变形很小,甚至没有变形,不需要增加其他工艺手段就可以满足质量要求。
我们采用激光淬火对某车型的车门内板进行淬火,通过蓝光扫描检测淬火前后的表面变化,激光淬火后的模具表面能够满足精度要求。
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。
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。
激光淬火技术在钢铁行业的应用实例
1、轧辊的激光合金化
轧辊是轧钢机中产生金属连续塑性变形的主要工作部件和工具。长期恶劣的工作条件会导致表面起皮、裂纹甚至断裂。用激光对轧辊进行合金化处理,可有效延长轧辊的使用寿命。通过棒辊激光合金化处理,不变形、耐高温、耐腐蚀,钢材通过能力显著提高。
2、辊底式激光淬火
炉底辊作为高温板坯传输媒介,长期在充斥腐蚀性气体的高温环境下工作,与高温板坯直接接触的辊环,表面易出现粘钢、结瘤、氧化、腐蚀、磨损、高温蠕变等现象,特别是由粘钢和结瘤造成的板坯下表面凹坑、划痕、重皮等各类质量缺陷,在硅钢、冷轧原料等软钢上表现的尤为。在辊环表面激光淬火一层耐高温、抗氧化、耐磨损的新材料。炉底辊在使用寿命期间表面结瘤或氧化皮疏松、剥落,可能影响钢板,钢坯的后续轧制质量,可有效提高生产线的经济效益。激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、气缸内壁、模具、减震器、摩擦轮、滚轮、和滚轮零件等表面进行强化处理。适用材料为中、高碳钢和铸铁等。
大型轧辊激光淬火是利用高能激光束对大型轧辊表面进行快速加热和冷却,实现表面硬化和强化的一种表面处理技术。该技术具有加工速度快、硬化层深度可控、对轧辊形状和尺寸适应性强等优点。因此,激光淬火广泛应用于钢铁、有色金属、橡胶等行业的轧辊制造和修复领域。
大型轧辊激光淬火技术的原理是利用高能激光束快速扫描轧辊表面,使轧辊表面材料在极短的时间内加热至熔化或沸腾状态,然后快速冷却以实现表面硬化和强化 。在此过程中,激光束的能量密度、扫描速度、光斑尺寸大小等参数对硬化层的深度、硬度、耐磨性等性能有重要影响。
大型滚子激光淬火技术的优点主要包括以下几个方面。
1、它可以实现快速加热和冷却,从而大大缩短加工时间,提高生产效率。
2、可以控制淬硬层深度、硬度等性能指标,满足不同工况和工艺要求。
3、是对滚筒形状尺寸适应性强,可处理各种复杂形状尺寸的滚筒。
4、激光淬火技术是非接触式工艺,不会对滚轮造成机械损伤或变形。
5、激光淬火技术具有更好的环保性能,产生的废物和污染更少。
在钢铁行业,大型轧辊激光淬火技术主要用于轧辊的制造和修复。通过激光淬火技术,可以显着提高轧辊的硬度和耐磨性,从而延长轧辊的使用寿命,降低生产成本。此外,大型轧辊激光淬火技术也广泛应用于有色金属、橡胶等行业的轧辊制造和修复领域。
总之,大型滚子激光淬火技术是一种的表面处理技术,具有诸多优点和应用前景。随着技术的不断发展和完善,相信激光淬火技术将在未来的生产制造领域发挥更加重要的作用。