Что такое лазерная закалка поверхности?
При лазерной закалке поверхности используется лазер для нагрева материала выше точки фазового перехода, что приводит к преобразованию аустенита в мартенсит и усилению поверхностного материала.
Преимущества лазерной поверхностной закалки
Лазерная закалка имеет высокую плотность мощности, быструю скорость охлаждения и не требует охлаждающих средств, таких как вода или масло. Это чистый и быстрый процесс затвердевания. По сравнению с процессами индукционной закалки, пламенной закалки и науглероживания, лазерная закалка имеет равномерный закалочный слой, высокую твердость (обычно 1-3 HRC выше, чем индукционная закалка), небольшую деформацию заготовки, легкий контроль глубины нагревательного слоя и траектории нагрева. и простая автоматизация. Это не требует проектирования соответствующих индукционных катушек в соответствии с различными размерами деталей, таких как индукционная закалка, а обработка крупных деталей не должна быть ограничена размером печи во время химико-термической обработки, такой как цементационная закалка. Поэтому традиционные процессы, такие как индукционная закалка и химико-термическая обработка, постепенно заменяются во многих отраслях промышленности. Особое значение имеет то, что деформация заготовки до и после лазерной закалки может быть практически незначительной, что делает ее особенно подходящей для поверхностной обработки высокоточных деталей.
По сравнению с другими технологиями термообработки поверхности, такими как высокочастотная закалка, цементация, азотирование и т. д., лазерная закалка поверхности имеет уникальные преимущества:
1. Процесс закалки управляем: его можно импортировать в траекторию закалки посредством математического моделирования, а температуру и качество закалки можно точно контролировать с помощью замкнутого контура. Лазерную закалку можно применять к большим и сложным изогнутым заготовкам, таким как формы, валы и внутренние отверстия заготовок.
2. Локальная обработка выбора: точный контроль положения, площади, твердости и однородности прочности закаленного слоя.
3. Отличные характеристики поверхности: закаленная микроструктура h1 представляет собой чрезвычайно мелкие мартенситные зерна, высокую плотность дислокаций и значительно улучшенную износостойкость поверхности и сопротивление адгезии.
4. Небольшая зона термического воздействия: лазерная закалка поверхности очень горячая и быстро охлаждается, завершая процесс закалки за очень короткое время, с низким напряжением закалки и деформацией.
5. Высокая твердость: твердость закаленного слоя выше, чем у традиционной закалки, а износостойкость увеличена вдвое.
Применение лазерной поверхностной закалки
Лазерная закалка успешно применяется для упрочнения поверхности уязвимых деталей в металлургической, механической и нефтехимической промышленности, особенно для увеличения срока службы уязвимых деталей, таких как ролики, направляющие, шестерни и режущие кромки. Эффект значителен, достигнуты значительные экономические и социальные выгоды. В последние годы все чаще применяется поверхностное упрочнение таких компонентов, как формы и шестерни.
Зубчатые передачи широко используются в машиностроении. Для повышения несущей способности зубчатых колес необходима обработка поверхности. Однако традиционные процессы закалки зубчатых колес, такие как химическая обработка поверхности, такая как цементация и азотирование, а также индукционная поверхностная закалка и пламенная закалка, имеют две основные проблемы: большая деформация после термообработки и сложность получения равномерно распределенного закалочного слоя по профилю зуба. , что влияет на срок службы шестерен.
Лазерная закалка пресс-форм
Лазерная закалка зубчатого венца
Лазерная закалка гильз цилиндров