激光淬火工艺浅析

　　除了CO2激光器、光纤激光器和Nd：YAG（掺钕钇铝石榴石激光器）外，直接可以使用的还有光纤连接的高效二极管激光器（HLDL）。高效二极管激光器是以一个相对较短的波长范围进行工作，由此使能量吸入工件材料的情况要比其他激光光源更为有效，高效二极管的能量吸收效率约可达到35%。

　　采用10kW的HLDL激光器，淬硬宽度可达60mm

　　可淬硬的工件材料有结构钢、调质钢和铸钢，以及各种不同种类的如片状石墨铸铁或球状石墨铸铁。可直接淬硬的材料，其含碳量至少要达到0.22%。但是，经渗碳的钢和预先经氮化的钢同样也可以进行淬火。

　　模具表面通过大于1000oK/s的温度的升高速度加热到奥氏体化的温度，这个温升经控制达到接近材料的熔点，但是不会到达这个熔点温度。温度能维持的时间约为10-3～10秒，冷却的速度决定于温度向构件本身的传导。在构件表面形成一层较薄的氧化层，这一层氧化层多数是无足轻重的，并且可毫不费力地将其去除掉。在采用气体保护的情况下进行激光淬火时可以避免产生氧化层。与其他的淬火工艺相比，激光淬火所获得的金相组织是相当精细的颗粒。由于马氏体的形成，硬度值可达到硬度的上限值。对于淬火工艺的选择来说，应由对工件提出的功能要求来决定，而不是出于如像淬火工艺局部的可使用性来决定。

　　应该减少切削加工的制造费用或者减少“已淬硬”构件的加工费用。如果在淬火时传入工件的热量较高，由以前切削加工所形成的应力会在工件的周围释放出来，造成构件的变形。工件就需要留有加工余量，这种加工余量需要花费较多的材料费用并有一定的风险。结果是在淬硬的构件上必须要进行后续加工，这会耗费较多的时间和费用。我们的目标是，应使构件在>软的<状态下，即在淬火之前进行切削精加工，这就必需要采用一种产生很小变形的淬火工艺。而采用HLDL激光器进行局部淬火，为减小淬火变形提供了最好的条件。并且能继续保持构件核芯的基本韧性和相应降低了产生裂纹的风险。