金屬激光切割機-影響激光表面淬火的幾大原因

       激光表面淬火工藝參數采用激光相變淬火的硬化，簡(jiǎn)單聚焦時(shí)為月牙形，用寬帶掃描時(shí)呈平頂月形。因為在中心位置溫度高，冷卻速度zui慢；當激光功率過(guò)大時(shí)，此處會(huì )發(fā)生熔化，也就是說(shuō)采用TEM00模熱源進(jìn)行激光相變淬火時(shí)，會(huì )發(fā)生A.B部分硬化，而C部分硬化不夠的情況。這是因為在C 部分開(kāi)始冷卻時(shí)的溫度zui高，而且冷卻速度較慢，故珠光體相變開(kāi)始后，C部位硬化大夠。這種現象與常規淬火中表面冷卻快，內部冷卻慢的冷卻規律相反。另一方面，由于激光加熱至相變溫度的時(shí)間很短，同時(shí)加熱溫度梯度很大，因而碳化物的溶解和溶入奧氏體中的碳以及合金元素擴散在分部的情況在激光加熱區不同部位之間有很大差異，即奧氏體化學(xué)成分很不均勻。

       激光相變櫻花的工藝參數主要包括激光功率密度（取決于激光輸出功率大小以及聚焦光斑尺寸）、掃描速度和離焦量。

       除上述激光主要工藝參數外，考慮到金屬材料對紅外激光反射率很高，因此從在進(jìn)行激光想變硬化之前，必須對紅外激光反射率很高，因此在進(jìn)行激光相變硬化之前，必須對材料進(jìn)行預處理，以增加材料對激光的吸收率。

      工件預處理（或稱(chēng)黑化處理）方法常用有如下幾種：

    （1）磷化法 磷化法咋愛(ài)20世紀80年代早期是國內外激光相變硬化中zui常用的預處理方法之一。它是通過(guò)磷化處理在工件表面形成一層磷化膜，如磷酸錳，磷酸鋅等磷化薄膜，一磷酸錳zui多。經(jīng)過(guò)磷化處理后，材料表面吸收率在80%以上。但磷化處理也常使激光淬火后材料表面出現裂紋，因此這種方式也正逐步以其他方式被取代。

    （2）黑漆法 近年來(lái)美國使用zui多得的是一種牌號為krylon1602的黑漆，其主要成分為石墨粉和碳酸鈉或硅酸鉀，可采用噴涂法對工件進(jìn)行處理。國內也研制了類(lèi)似于美國黑漆的產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。

    （3）碳素石墨（碳素墨水|+石墨粉）法  通常在進(jìn)行小批量的激光相變淬火實(shí)驗時(shí)，采用碳素石墨法，這樣既經(jīng)濟又方便，且效果不錯。

    （4）SIO2型涂料法  國內有關(guān)部分20世紀90年代研制了一種以SIO2為主要成分的可噴材料，主要成分是200-300目精致石英分，其中涂料被認為除對激光有較高吸收率外，還能在激光輻射下變成液態(tài)，均勻覆蓋于金屬表面，冷卻后形成固態(tài)薄膜。

       此外，日本佳友公司還開(kāi)出一種Nexte101涂料，對CO2激光的吸收率可達90%-95%，其主要成分也是SIO2. 

      上述激光淬火工藝參數將直接影響淬火硬度和深度以及激光淬火后材料的性能。

      隨著(zhù)掃描速度的加快，淬火深度和寬度將減??；隨著(zhù)掃描速度的放慢，淬火深度和寬度增加，但此時(shí)記掛昂淬火硬度下降。尤其值得注意的是，掃描速度太慢，在激光處理鋼時(shí)，往往容易使鋼表面熔化而變脆。

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