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?激光淬火設(shè)備介紹
激光淬火是利用激光將材料表面加熱到相變點(diǎn)以上,隨著材料自身冷卻,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,從而使材料表面硬化的淬火技術(shù)。采用激光淬火表面,其加熱冷卻速度很高,工藝周期短,不需要外部淬火介質(zhì).具有工件變形小,工作環(huán)境潔凈,處理后不需要磨齒等精加工,且被處理尺寸不受熱處理設(shè)備尺寸的限制等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn).
二、質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)
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,不需要像感應(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(xiàn)圈,對(duì)大型零件的加工也無(wú)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(duì)大型齒輪的齒面、大型軸類(lèi)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(mǎn)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(guò)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(zhuān)門(mén)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。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(lái)在模具、齒輪等零部件表面強(qiáng)化方面也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
激光淬火技術(shù)可對(duì)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)汽缸移動(dòng)涂層,其硬度提高HB230提高到HB680,使用壽命提高2~3倍。
齒輪是機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛的零件.為了提高齒輪的承載能力,需對(duì)齒輪進(jìn)行表面硬化處理.而傳統(tǒng)的齒輪硬化處理工藝,如滲碳、氮化等表面化學(xué)處理和感應(yīng)表面淬火、火焰表面淬火等存在兩個(gè)主要問(wèn)題:即熱處理后變形較大和不易獲得沿齒廓均勻分布的硬化層,從而影響齒輪的使用壽命.
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1.淬火零件不變形、激光淬火的熱循環(huán)過(guò)程快。
2.幾乎不破壞表面粗糙度 采用防氧化保護(hù)薄涂層。
3.激光淬火不開(kāi)裂、精確定量的數(shù)控淬火。
4.對(duì)局部、溝、槽淬火定位精確的數(shù)控淬火。
5.激光 淬火清潔、高效、不需要水或油等冷卻介質(zhì)。
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。
7. 激光淬火是快速加熱、自激冷卻,不需要爐膛保溫和冷卻液淬火,是一種無(wú)污染綠色環(huán)保熱處理工藝,可以很容易實(shí)行對(duì)大型模具表面進(jìn)行均勻淬火。
8. 由于激光加熱速度快,熱影響區(qū)小,又是表面掃描加熱淬火,即瞬間局部加熱淬火,所以被處理的模具變形很小。
9. 由于激光束發(fā)散角很小,具有很好的指向性,能夠通過(guò)導(dǎo)光系統(tǒng)對(duì)模具表面進(jìn)行精確的局部淬火。
10. 激光表面淬火的硬化層深度一般為0.3~2mm。
部分參數(shù)
設(shè)備型號(hào) | CY-GT1000 | CY-GT1500 | CY-GT2000 | CY-GT3000 | CY-GT4000 |
激光功率(W) | 1000 | 1500 | 2000 | 3000 | 4000 |
光斑尺寸(mm) | 5*2 | 10*2 | 15*2 | 15*2 | 30*2 |
黃南激光淬火設(shè)備
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