宁夏激光淬火设备

激光预处理过程中应注意的问题：

　　1、激光能量密度高，需要进行充分的预热，以材料达到一定程度被充分加热和均匀加热，激光能量集中于需要保护部位;

　　2、在加热过程中不要让金属材料在淬火后冷却，而是让它再加热一段时间，以便获得更高温度下的淬火组织。

　　三、激光淬火预处理工艺的选择：

　　1、材料的选择

　　对于激光淬火零件，应根据其所用材料，确定所需零件的激光淬火工艺方案。如果零件是由碳、氮或铬等元素组成的，则应在激光淬火之前进行脱碳处理。

　　2、工件材料尺寸大小和形状的选择

　　一般情况下，工件材料的尺寸越小，其熔点越高，相对地冷却速度越慢。因此，对一般钢材而言，当激光功率密度不大时其适宜尺寸较小;对于耐磨性要求较高但尺寸又较大的零件而言，宜采用高功率密度激光淬火工艺方案。



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。

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。

淬火油通常可以用于以下零部件及材质：

　　1、 模具：生产曲轴、连杆、转向节等传动部件需要使用模具，这些模具的尺寸较大，而且不容易淬透，如果冷速过快，工件容易裂开。因此，建议使用快速、超速淬火油。

　　2、 齿轮：这类产品通常需要经过渗碳热处理，以提高齿轮的耐磨性和抗疲劳性能。对于中小型齿轮，还需要考虑变形性和的要求，因此通常会使用淬火油作为冷却介质。


　　3、板簧：这类零件的厚度变化较大，容易产生裂纹，同时也不容易淬硬，因此需要采用快速淬火油。

　　4：标准件：这种产品，其尺寸和形状都按照特定的标准进行制造和生产，通常具有统一的规格和质量要求。

　　这种产品材质多样，且大多数小件零件采用多用连续炉生产，淬火油进行冷却。此外，轴承钢、高速钢和不锈钢等材料制造的小件产品，同样也采用多用炉生产，并使用多用炉淬火油作为冷却介质。

　　淬火油的一般使用温度为60~80摄氏度，并配有冷却和搅拌装置，以油品不易老化。在淬火油的使用过程中，严格遵守热处理工艺要求，以防止外来污染。同时，还需要监测油品的状态，并及时采取调整措施，这是淬火油良好使用的重要手段。

采用水溶性淬火冷却介质的汽车零部件一般可以分为以下几类:

　　1、曲轴：发动机的核心零部件生产工艺要求连续化水平高，普遍应用的是PAG类水溶性淬火冷却介质。

　　2、小型轴类产品：PAG类水溶性淬火冷却介质可用于各种小轴类产品，包括半轴、连杆、半轴套管、转向节、转向球头、转向臂和转向接口等。这种淬火介质可以应用于各种不同结构简单或复杂的产品。但是，建议在使用前进行具体试验。


　　3、对于需要进行渗碳淬火处理的工件，我们需要进行以下步骤：

　　(1)需要将工件进行预热处理，以确保工件表面温度达到所需温度。

　　(2)我们需要将工件与加热介质接触，以便工件表面能够均匀地吸收加热介质。

　　(3)需要控制加热温度和时间，以确保工件表面能够均匀地淬火处理。

　　(4)需要对淬火后的工件进行冷却处理，以使其表面达到所需的硬度和韧性。

　　因此，淬火处理的工件需要进行预热、与加热介质接触、控制加热温度和时间，并对淬火后的工件进行冷却处理。

　　许多汽车零部件需要进行渗碳或碳氮共渗处理，以增强其耐磨性和提高抗疲劳强度。通常使用的材质包括20Cr、20CrMnTi和20CrMnMo，它们通常使用淬火油作为冷却介质。

　　4、感应热处理工件：　这些工件(曲轴、半轴、花键轴、传动轴等)都需要进行感应热处理。为了满足热处理的要求，通常会使用PAG水溶性淬火冷却介质。

　　在使用PAG水溶性淬火冷却介质之前，需要检查介质浓度。一般情况下，介质浓度的变化范围应该在设定使用值的±1%之内。此外，还需要对淬火冷却介质进行充分的搅拌。通过利用空气中的氧气，可以有效地杀灭细菌，从而防止或尽量减少各种污染的出现。

淬火加工是将金属材料加热到一定温度，然后快速冷却，以提高材料硬度和耐磨性的热处理工艺。走轮激光淬火是利用激光束对走轮表面进行淬火，以提高其硬度和耐磨性，延长其使用寿命的一种新型热处理工艺。


　　传统的淬火加工方法通常采用油冷或水冷，但这些方法都存在冷却不均匀、淬火效果差等缺点。相比之下，激光淬火加工具有更高的淬火质量和效率。

　　走轮激光淬火加工的基本原理是利用高能激光束照射走轮表面，使其快速加热到淬火温度，然后快速冷却，实现淬火处理。


走轮激光淬火加工工艺具有以下优点：

　　1、淬火质量高：由于激光束能量密度高，可以快速加热和快速冷却，以获得均匀的淬火效果。

　　2、：行走轮激光淬火加工可以在短时间内完成淬火过程，提高生产效率。

　　3、适用范围广：该工艺适用于钢、铸铁、有色金属等多种金属材料的淬火处理。

　　4、环保：走轮激光淬火过程中不使用任何化学品，不会对环境造成污染。

　　走轮激光淬火加工工艺流程如下：

　　1、将走轮放置在激光淬火装置上，调整位置，使其表面与激光束对齐。

　　2、打开激光器，将激光束照射在走轮表面，使其快速加热到淬火温度。

　　3、开启冷却系统，使走轮表面快速冷却，实现淬火处理。

　　4、关闭激光和冷却系统，取出走轮，完成淬火过程。

　　走轮激光淬火加工的应用范围非常广泛，可应用于各种机械设备的走轮表面处理，如汽车、工程机械、农业机械等。此外，该工艺还可以应用适用于齿轮、轴类零件等精密零件的表面处理。

　　与传统淬火加工相比，行走轮激光淬火加工具有更高的硬度和耐磨性，可以提高零件的使用寿命和性能。同时，由于该工艺具有、适用范围广、环保等优点，可以大大降低生产成本，提高生产效率。因此，行走轮激光淬火加工是一种潜力的热处理新工艺。

　　  

　在汽车制造业的精密工艺中，汽车模具激光淬火加工技术无疑是一颗璀璨的明珠，它不仅了传统热处理的手段，更以其、、环保的优势，成为了提升汽车部件质量、延长使用寿命的关键技术之一。

　　一、汽车模具激光淬火加工的原理

　　激光淬火，顾名思义，是利用高能量密度的激光束作为热源，对模具表面进行快速加热至奥氏体相变温度以上，随后通过模具自身的热传导迅速冷却至马氏体转变点以下，从而在模具表面形成一层硬度高、耐磨性好的淬硬层。这一过程地改变了模具表面的组织结构和性能，而不影响基体材料的整体性能，实现了“局部强化”的效果。

　　二、汽车模具激光淬火加工的优势

　　1、 与高灵活性：激光束可以实现极小的光斑尺寸和的能量控制，从而确保淬火区域的高度性。同时，激光加工路径灵活可调，能够满足复杂模具表面的加工需求。

　　2、节能：激光淬火过程时间短，能量利用率高，相比传统热处理方式，能耗显著降低。此外，激光加工无需使用大量的冷却液，减少了环境污染和废水处理的成本。

　　3、 表面性能：激光淬火后的模具表面硬度显著提升，耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性均得到增强，显著提高了模具的使用寿命和产品质量。


　　4、 绿色环保：激光加工过程中几乎不产生有害物质，符合现代制造业对环保的高要求。

　　三、应用实例

　　在汽车制造领域，汽车模具激光淬火加工技术广泛应用于发动机缸体、曲轴、齿轮、注塑模具等关键部件的生产中。以发动机缸体为例，通过激光淬火技术，可以在缸体内壁形成一层坚硬的淬硬层，有效抵抗高温高压下的磨损和腐蚀，延长发动机的使用寿命。同时，针对缸体内复杂的冷却水道和油道结构，激光淬火技术能够控制加工区域，避免对周边区域的热影响，了整体性能的稳定。


　　四、未来发展趋势

　　随着汽车工业的快速发展和消费者对汽车品质要求的不断提高，汽车模具激光淬火加工技术将面临更广阔的应用前景。未来，该技术将向以下几个方向发展：

　　1、 智能化与自动化：结合机器视觉、人工智能等技术，实现激光淬火过程的智能化监控和自适应调整，提高加工精度和效率。

　　2、 多功能复合加工：将激光淬火与其他加工技术(如激光熔覆、激光清洗等)相结合，形成多功能复合加工系统，进一步提升模具的综合性能。

　　3、 新材料与新技术融合：针对新能源汽车、轻量化材料等新兴领域的需求，开发适用于特殊材料的激光淬火工艺和技术参数。

　　4、 绿色化生产：持续优化激光淬火工艺，减少能源消耗和废弃物排放，推动汽车制造业向绿色、低碳方向发展。

　　总之，汽车模具激光淬火加工技术作为现代汽车制造业中的一项重要技术，其优势显著、应用广泛，对于提升汽车部件质量、推动汽车工业转型升级具有重要意义。随着技术的不断进步和应用的持续拓展，我们有理由相信，这一技术将在未来汽车制造业中发挥更加重要的作用。