上海涌正電子機械有限公司
                  021-52686109 返回首頁
                  語言選擇
                  您的當前位置:首頁 » 新聞動態 » 行業資訊
                  新聞動態
                  激光表面處理技術的應用
                  上傳時間:2019/5/15  點擊數:
                  分享到:
                          光表面處理技術是在上世紀70年代大功率激光器出現后,迅速發展起來的一項光、機、電一體化高新技術。這種工藝具有淬硬效果好、自動化程度高、操作簡單、能耗低、效率高、工件變形極小和基本無廢品等一系列優點。利用激光對零件表面進行處理,可改變零件表面的物理結構、化學成分和金相組織,從而改變零件表面的抗磨損性、耐腐蝕性和抗疲勞性等,可有效解決許多常規熱處理難以解決的問題。目前在工程機械的零件加工和修理工藝中,常用的激光表面處理技術有激光熱處理、激光熔覆以及激光清洗等。

                  1.激光熱處理

                  激光熱處理是利用高功率、高密度激光束對金屬進行表面處理,它可以對材料實現相變硬化(或稱作表面淬火、表面重熔淬火)、表面合金化等表面改性處理,其基本原理是用高能激光束對工件表面進行掃描,已經掃描部分的材料表面急驟升溫到相變溫度,激光束離開后,掃描加熱的部分又很快被母體冷卻而形成自淬火,其淬火部分的結構組織呈超細化,硬度比淬火前提高約2.5倍,并得到0.21 mm深的淬火層,從而使工件的耐磨性能提高35倍。

                  激光淬火可以對發動機的汽缸、活塞環、輪軸等關鍵零件進行處理,以大幅度提高其使用性能。在經激光熱處理后,不必再進行后續處理,可直接送到裝配線上安裝。美國通用汽車公司率先采用激光熱處理技術直接硬化發動機汽缸內壁,大大提高了汽缸的耐磨性,改善了汽缸與活塞環的配合性,減輕了活塞環的磨損。長春第一汽車制造廠等大型企業都有自己的激光熱處理生產線。

                  對于用合金鑄鐵制造的大型覆蓋件模具,傳統工藝采用火焰淬火,其淬火硬度為4050 HRC。改用激光淬火后,模具表面硬度可提高到5565 HRC,硬化層有效深度為0.50.7 mm,模具耐磨性能大大提高,維修率可控制在4%以下。

                  激光熱處理具有如下優點:激光淬火處理后的工件表面硬度比常規淬火高5%20%,可獲得極細的硬化層組織;由于激光加熱速度快,因而熱影響區小,又是表面掃描加熱淬火,所以被處理的零件變形很;淬火部位可獲得的殘余壓應力大,有助于提高疲勞性能;激光硬化工藝周期短,生產效率高,工藝過程易實現計算機控制,自動化程度高,可納入生產流水線;激光淬火是快速加熱、自激冷卻,不需要爐膛保溫和冷卻液淬火,是一種無污染綠色環保熱處理工藝,容易實現對大型模具表面進行均勻淬火;可以對形狀復雜的零件和不能使用其他常規方法處理的零件進行局部硬化處理,也可對同一零件不同部位進行不同的激光硬化處理。如圖2所示。


                  2.激光熔覆

                  激光熔覆的研究工作始于20世紀70年代,1981年成功地應用于噴氣發動機葉輪片。激光熔覆是利用高能的激光束在金屬表面輻照,使涂覆材料熔化、擴展,與基體結合并迅速凝固,在基材表面形成一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料。

                  激光熔覆技術適用于需要改善耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的零件。應用該技術處理模具表面(見圖3),既可以對己加工成坯的制造模具進行表面改性,也可以對成形模具進行表面修復。應用激光熔覆技術,可以有效提高金屬材料的硬度、屈服強度、疲勞強度、疲勞裂紋擴展抗力和磨損疲勞壽命等性能。對設備的易磨損或易腐蝕零件采用激光熔覆,可使其表面產生耐磨、耐蝕、耐熱等綜合性能的熔覆層,大大延長零件使用壽命;在保證原零件尺寸和材料性能的條件下,可以有效地修復磨損零件表面的裂痕、崩角、密封邊,實現廢舊零件的再利用。采用激光熔覆修復的齒輪軸如圖4所示。

                  與堆焊﹑噴鍍、熱噴涂和噴焊等傳統的表面處理技術相比,激光熔覆具有以下優點:熔覆層與基體可以形成牢固結合,界面結合強度高;對基材的熱影響小,引起的變形小,自動化程度高;激光熔覆屬于快速凝固過程,容易得到細晶組織或形成常規處理無法得到的新相;激光束的功率、位置和形狀等能夠精確控制,易實現選區甚至微區熔覆修復;熔覆層的稀釋率小,可精確控制,熔覆層成分具有可設計性;激光融覆技術是無接觸形處理,能實現自動化和柔性加工。


                  近年來激光熔覆用于模具修復的技術發展較快。激光能量密度高,受熱范圍小,可以熔覆各種金屬材料,如不銹鋼、鈹銅、鋁合金及鈦合金等。

                  激光強化電鍍技術可提高金屬的沉積速度,速度比無激光照射快1 000倍,對微型開關、精密儀器零件、微電子器件和大規模集成電路的生產和修補具有重大意義。使用該技術還可使電鍍層的牢固度提高1001 000倍。

                  激光上釉技術對于材料改性很有發展前途,其成本低,容易控制和復制,有利于發展新材料。激光上釉結合火焰噴涂、等離子噴涂、離子沉積等技術,在控制組織、提高表面耐磨和耐腐蝕性能方面有著廣闊的應用前景。

                  3.激光清洗

                  應用高能激光脈沖去除零部件表面污物是激光技術在表面處理中的又一用途。其清洗機理有二:一是直接利用激光加熱污物,使之氣化揮發(或瞬間受熱膨脹)并被蒸汽帶離模具基體表面;二是在高能量密度、高頻率脈沖激光作用下,污物層內產生分裂應力而與模具基體脫離。與傳統的噴砂清洗方法相比,激光清洗具有清洗速度快、不損傷模具表面、在線清洗等優點。激光清洗技術的采用,可大大減少加工件的微粒污染,提高精密件的成品率。

                  激光表面處理技術是一門發展快的新技術,正朝著智能化、集成化方向發展。將其與計算機數控技術有機結合起來,利用CAD等相關技術,可以突破傳統的設計和制造模式,大大改進制造和再制造工藝。

                  上一篇:暫無信息
                  下一篇:暫無信息
                  版權所有 © 2012-2017 上海涌正電子機械有限公司 技術支持:上海網頁設計 法律聲明 滬ICP備19040791號-1
                  回到頂部 中文字幕av高清片线路一-亚洲AV深爱网|特级毛片欧美亚洲日韩-欧美亚洲国产综合黄|大香伊蕉国产AV-亚洲综合网曝门系列|中文字幕无线观看免费