激光热处理工艺

4.激光热处理工艺

(1)激光热处理设备

激光热处理一般采用功率为千瓦级的连续工作CO2激光,激光热处理的关键设备是激光器,目前工业中应用最多的是500W级纵向直流放电CO2激光器,其性能如下:额定输出功率为200~800W,光束直径为4mm,发散角小于2mrad。

常用激光热处理装置如图9-30所示。

(2)工作过程(https://www.daowen.com)

利用激光照射事先经过黑化处理的工件表面,使表面薄层快速加热到相变温度以上(低于熔点),光束移开后通过受激冷却即可实现表面淬火硬化。激光淬火的功率密度为103~105 W/cm2。由于加热工件表面温度及穿透深度均与激光照射持续时间的二次方根成正比,因此当激光束功率及光斑尺寸确定后,通过改变激光束的扫描速率,就可以控制工件表面温度与加热层深度。

(3)工艺参数

激光淬火的基本工艺参数是:激光器的输出功率、光斑尺寸、扫描速度(或工件移动速度)以及材料对光的吸收率等。