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。對大型齒輪的齒面、大型軸類零件的軸頸進行淬火,表面粗糙度基本不變,不需要后續(xù)機械加工就可以滿足實際工況的需求。
激光淬火現(xiàn)已成功地應用到冶金行業(yè)、機械行業(yè)、石油化工行業(yè)中易損件的表面強化,特別是在提高軋輥、導衛(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)濟效益與社會效益。近年來在模具、齒輪等零部件表面強化方面也得到越來越廣泛的應用。
激光淬火技術可對各種導軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進行表面強化。適用材料為中、高碳鋼,鑄鐵。
激光器
用于激光淬火的設備 [2] 有半導體光纖輸出激光器,光纖激光器,全固態(tài)激光器,其中半導體光纖輸出激光器在淬火領域應用廣。
激光器的選用要考慮以下幾方面內容:
1. 激光器輸出好的光束質量,電光轉換率,光纖數(shù)值孔徑,以及模式及模的穩(wěn)定性。
2. 激光器輸出功率穩(wěn)定性。
3. 激光器應具有高的可靠性,應能滿足工業(yè)加工環(huán)境下的連續(xù)工作。
4. 激光器本身應具有良好的維護性,有故障診斷和連鎖功能;
5. 操作簡單方便。
6. 設備銷售廠商的經(jīng)濟和技術能力,可信程度。一定要避免因小失大。
7. 設備易損件補充來源是否有保障,供應渠道是否暢通。
激光淬火工藝是可直接淬硬的材料如結構鋼、調質鋼和鑄鋼,以及各種不同種類的如片狀石墨鑄鐵或球狀石墨鑄鐵的工藝。
其含碳量至少要達到0.22%。但是,經(jīng)滲碳的鋼和預先經(jīng)氮化的鋼同樣也可以進行淬火。在激光淬火時,激光束瞄準著被淬硬的部位或者局部的部位,只有很少量的熱傳導到構件。因此,使構件不致產(chǎn)生較大的變形,從而對淬硬工件只須進行很少的后續(xù)加工或甚至不再需要進行這種加工。