激光相变热处理工艺参数的研究

本文从热传导方程出发讨论了激光相变热处理过程中激光工艺参数及处理效果间的关系,并建立一参数方程,以此解析和揭示了某些规律,为有关的研究和生产过程提供了设计和调整激光工艺参数的理论依据。     

激光热处理应用

一、前言激光技术自问世以来,就引起了各个领域的重视。激光应用于材料局部表面热处理在70年代初开始于国外。近年来,激光热处理技术的发展相当迅速,且已进入实用阶段,并取得了显著的效果,在某些零件上取得的效果是一般热处理手段难以达到的。目前,激光热处理技术主要包括表面硬化、表面重熔和合金化,非晶态化及表面涂覆等。     

4Cr9Si2材料表面激光热处理的研究

通过对４Ｃｒ９Ｓｉ２钢的激光热处理的试验研究，得出其工艺参数与材料表面硬度、硬化层深度、组织及性能的关系以及激光热处理对耐热合金钢的影响结论。试验表明：经过激光表面处理后的材料，变形小，强化效果明显。     

激光热处理活塞环工艺与机理研究

试验中激光热处理的活塞表现硬度可达HRC58,使用寿命提高1.5倍以上。文中探讨了工艺条件,初步分析了激光热处理的硬化机理,认为晶粒细化, 马氏体高密度位错和固溶含碳量是获得超高硬度的主要原因。     

激光淬火技术的应用现状及发展

激光淬火又称为激光相变硬化，是指以高能密度的激光束照射工件表面，使其需要硬化部位瞬间吸收光能并立即转化为热能，从而使激光作用区的温度急剧上升形成奥氏体，经随后的快速冷却，获得极细小马氏体和其他组织的高硬化层的一种热处理技术。     

激光相变硬化后的残余奥氏体分析

本文对GCr15轴承钢在激光超快速加热淬火条件下得到的残余奥氏体特征进行了探讨。实验结果表明:在激光超快速加热淬火条件下,其残余奥氏体常常分布在未溶碳化物周围和马氏体组织之间,并呈薄膜盘状分布。这个常规热处理中的韧性相在激光相变硬化中,被一定程度强化。这种形态和被超细化了的残余奥氏体对提高整个硬化效果和延迟马氏体之间和碳化物周圆界面处的显微裂纹的形核及其扩展极为有利。它对于强化层的韧化有极大贡献,为马氏体和碳化物组织的超高强韧性提供了又一可能的途径。     

齿轮激光相变硬化处理技术

对齿轮激光相变硬化处理技术进行了研究。提出了齿轮激光表面强化的连续偏置技术、变速扫描技术和辅助冷却技术，获得了沿齿面均匀分布的硬化层。激光淬火齿轮和渗碳淬火齿轮接触疲劳试验结果表明：激光淬火齿轮的接触疲劳极限应力略低于渗碳淬火齿轮的接触疲劳极限应力，其幅度小于9％。激光淬火齿轮接触疲劳寿命离散度小于渗碳淬火齿轮。     

45^#碳钢激光相变硬化层磨损特性的研究

本文在相同条件下对激光相变硬化处理、淬火-回火及未经处理的45^#碳钢的磨损特性进行了对比试验研究。结果表明，激光相变硬化处理明显地提高了材料表面的抗粘着和抗擦伤能力，因而可以使其在一定负荷和往复速度下的耐磨性能提高一个数量级。往复速度(频率)、负荷对激光相变硬化层和淬火-回火试样之磨损率的影响不同：淬火-回火试样的磨损率随着负荷的增大而迅速增大，但相变硬化层在负荷低于294N时的磨损率增加十分缓慢，只有当负荷超过294N之后才迅速增大；淖火-回火试样的磨损率是随往复频率的增大而迅速降低，而相变硬化层的磨损率随着往复频率的增大却是先上升而后下降，但其量值的变化较小，当往复频率高于每分钟500次时，二者的磨损率基本相同。     

T10钢宽带激光相变硬化的组织与性能研究

采用宽带激光相变硬化工艺对T10钢表面进行了改性处理 ,并对改性后的组织与性能进行了研究 ,结果表明 ,硬化区组织为针状马氏体 +少量残余奥氏体。热影响区组织为少量针状马氏体 +珠光体 +网状渗碳体。基材组织为珠光体+网状渗碳体。淬硬层表面的洛氏硬度最高值为HRC6 3 5 ,淬硬层内的显微硬度分布均匀 ,最高显微硬度值约为HV94 0 ,从硬化区→热影响区→基材显微硬度呈梯度变化。激光相变硬化后淬硬层表面的残余应力分析表明 ,淬硬层表面存在压应力 ,压应力的最大值为 - 4 2 9MPa。     

激光表面淬火与常规表面淬火在模具应用上的研究分析

介绍了用于模具表面淬火的常规方法以及激光淬火加工系统和激光强化工艺方法,讨论了激光强化模具表面的硬化层深度和耐磨性能与激光强化工艺参数之间的关系,采用激光强化技术能大幅度提高模具的使用寿命和加工质量。     

齿轮宽带激光淬火工艺研究

根据齿轮的形状特征和宽带激光束的特点，通过理论上的研究分析与计算，总结出齿轮表面宽带激光淬火，使齿轮获得均匀硬化层的工艺方法，实验结果表明，通过采用该工艺对齿轮表面进行宽带激光淬火，齿轮获得了沿齿面均匀分布的硬化层，齿轮先处理一侧回火问题得到了显著的改善，齿轮激光淬火后的硬化层沿层深方向分为完全淬硬层，过渡层和高温回火层三层。     

激光表面处理技术的推广应用

本文论述了激光处理技术发展趋势和应用前景，并结合我们近几年的工作情况，说明发动机缸体（套）内壁经激光处理后的性能大幅度提高，报废的石材锯片经激光处理后其使用寿命可达到新锯片的水平，同时阐述了轴类零件经激光相变硬化处理能提高使用寿命２～３倍，轴类零件磨损后能通过激光合金化熔覆技术进行修复     

激光热处理技术的研究现状及发展

主要阐述了激光相变硬化的特点及强化机理,激光表面相变硬化工艺,包括材料表面预处理、激光相变硬化工艺参数、扫描方式等。文中分析了钢铁材料激光相变硬化后的组织与性能,介绍了近年来激光相变硬化技术在材料科学领域的研究状况。     

利用激光局部硬化效应提高2B06铝合金板材拉深成形性研究

针对2B06铝合金复杂零件成形困难问题,提出了利用激光热处理局部硬化提高板材成形性的思路。在通过激光热处理试验研究了铝合金板的激光硬化效应的基础上,采用数值模拟计算了铝合金板激光热处理过程中激光光斑路径和其周边热影响区域的峰值温度场,并通过实际测温验证了其准确性。提出并构建了耦合性能梯度的差性坯料模型,对激光局部硬化的杯形件拉深成形性进行了模拟和试验研究。结果表明,激光扫描方式可以形成稳定的梯度温度场并对周边非加热区影响较小,且可以通过多道次扫描方式设计不同宽度范围的大梯度差性板材坯料。力学性能试验表明激光热处理可以有效地提高铝合金的局部加工硬化能力,这种效应可以有效抑制杯形件拉深时圆角大变形区的减薄,从而提升了板材的拉深性能。在上述基础上,将激光局部热处理用于2B06铝合金航空复杂口框零件的成形,通过设计激光处理路径和参数,获得合理的局部硬化区域,可有效地避免在加强筋处出现过度减薄导致的破裂,大大提高复杂零件的成形性。     

激光表面硬化处理工艺参数的确定

论述了激光表面硬化处理中影响硬化质量的决定因素 ,并从理论和实践角度说明激光输出功率 P、扫描速度 V和光斑直径 D才是激光处理的基本工艺参数     

激光相变强化提高GCr15钢表面硬度的机理研究

通过试验，分析了GCr15钢经激光相变强化后硬化层的微观相结构；验证了经过激光相变强化后其表面硬度可得到明显提高；探讨了激光相变强化提高GCr15钢表面硬度的机理。     

激光强化参数对40Cr钢表面组织及摩擦性能影响的研究

采用CO2横流式激光器对40Cr材料进行表面强化处理研究;使用S-360型扫描电镜观察激光硬化区金相组织及成分并观察金属表面磨损形貌;采用CHX-1超显微硬度计测量激光强化区断面的显微硬度;然后在MPX-2000盘销式摩擦磨损实验机上进行干摩擦和油润滑实验。结果表明:激光参数对表面硬度和硬化层深度有很大影响,较大的功率可使奥氏体转变充分而获得更多的马氏体,激光扫描速度越快,功率越大,显微硬度越高,硬化层越深;少量针状马氏体组织化引起表层强化,经激光硬化的表面其耐磨性可大大提高;40Cr在干摩擦条件下的平均磨损量是润滑时的5倍,40Cr和20MnSiV的磨损主要以磨粒磨损为主,同时也有粘着磨损。     

激光表面淬火在模具制造中的应用研究

随着激光加工技术的不断发展和日益成熟,将会给模具制造带来重大变革。首先介绍了激光表面淬火的工艺特点,然后研究分析了激光表面淬火提高模具材料机械性能的机理,最后通过实验确定了激光表面淬火工艺参数的优化原则。