激光表面表面处理技术及进展许彦明指导老师:宋世涛(河北科技师范学院理化学院化学 0703 班)摘要:激光具有巨大的技术潜力,在冶金和材料加工中发展迅速,应用广泛。激光表面处理由于其对工业和生产作出了巨大贡献,已成为飞速成长的重要加工技术领域。本文较系统地介绍了国内外激光表面处理技术的研究与应用近况,指出了这项技术今后需解决的问题。关键字:激光;表面处理;进展0 前言激光的出现时近代物理学的一个重大进展。第一台激光器于 60 年代初问世,对激光表面热处理工艺的研究早在激光器诞生后不久就已经开始,但直到 60 年代末、70 年代初才在热处理生产中获得应用。激光在金属热处理方面取得成功,标志此技术的应用进人了新灼阶段。随着大功率激光器的研制成功与不断完善,这一新工艺用于汽车转向器表面处理的生产线[1]。国内经过“六五”计划的联合攻关,已在汽缸套等零部件的表面热处理上获得成功,取得了一批科研成果。随之而发展的表面涂覆(cladding),表面上釉(Glazing)及表面合金化(SurfaeeAlloing)等工艺⑵也取得了相当大的进展。与上述工艺相比较,激光表面热处理是当前比较成熟、应用比较广泛的工艺。1 激光表面处理技术的特点[3]1)通过选择激光波长调节激光功率等手段,能灵活地对复杂形状工件或工件局部部位实施非接触性急热、急冷。该技术易控制处理范围,热影响区小,工件产生的残余应力及变形很小。2)可在大气、真空及各种气氛中处理,制约条件少,且不造成化学污染。3)通常,激光表面处理的改性效果比普通处理方法更显著4)激光束能量集中,密度大,速度快,效率高,成本低。5)可缩短工艺流程,处理过程中工件可以运动,故特别适合组织自动化处理线。6)激光束便于通过导光系统准确地输人与定位,亦能导向多个工作台,可大大提高激光的使用率和处理的效率。7)激光表面处理尤其适用于大批量处理生产线,其成本比传统的表面热处理低。2 激光表面相变应化(LTH)不论激光束是如户 J 产生的,激光束仅是一加热金属的热源,金属经激光热处理后,一般不出现异常的治全变化。相变硬化是一种儿乎无尺寸变化而能达到冶金相变的加工技术。利用激光束可以选择小面积加热和对需要部位硬化。实现激光相变硬化有三个基本条件仁:第一,金属硬化区必须达到奥氏体化温度;第二,在加热与冷却周期内硬化区在奥氏体化温度区应保持足够长的时间,以保证碳能充分的扩散;第三,应具有足够大的自身淬火能力,其冷却...