金屬激光切割機(jī)-影響激光表面淬火的幾大原因

       激光表面淬火工藝參數(shù)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?yàn)樵谥行奈恢脺囟雀撸鋮s速度zui慢；當(dāng)激光功率過大時(shí)，此處會(huì)發(fā)生熔化，也就是說采用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?yàn)樵贑 部分開始冷卻時(shí)的溫度zui高，而且冷卻速度較慢，故珠光體相變開始后，C部位硬化大夠。這種現(xiàn)象與常規(guī)淬火中表面冷卻快，內(nèi)部冷卻慢的冷卻規(guī)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?cái)U(kuò)散在分部的情況在激光加熱區(qū)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(shù)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(shù)外，考慮到金屬材料對(duì)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(duì)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(duì)材料進(jìn)行預(yù)處理，以增加材料對(duì)激光的吸收率。

      工件預(yù)處理（或稱黑化處理）方法常用有如下幾種：

    （1）磷化法 磷化法咋愛20世紀(jì)80年代早期是國(guó)內(nèi)外激光相變硬化中zui常用的預(yù)處理方法之一。它是通過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(xiàn)裂紋，因此這種方式也正逐步以其他方式被取代。

    （2）黑漆法 近年來美國(guó)使用zui多得的是一種牌號(hào)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(duì)工件進(jìn)行處理。國(guó)內(nèi)也研制了類似于美國(guó)黑漆的產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷售。

    （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(yàn)時(shí)，采用碳素石墨法，這樣既經(jīng)濟(jì)又方便，且效果不錯(cuò)。

    （4）SIO2型涂料法  國(guó)內(nèi)有關(guān)部分20世紀(jì)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(rèn)為除對(duì)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，日本佳友公司還開出一種Nexte101涂料，對(duì)CO2激光的吸收率可達(dá)90%-95%，其主要成分也是SIO2. 

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

      隨著掃描速度的加快，淬火深度和寬度將減小；隨著掃描速度的放慢，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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