激光表面淬火工艺参数及其相互关系

激光表面淬火是一个复杂的快速加热和冷却的淬火过程。激光硬化层的尺寸参数(宽度、深度和表面粗糙度)和性能参数(表面硬度、耐磨性和显微组织变化)取决于激光功率密度(激光功率和光斑尺寸)、扫描速度、材料特性(成分和原始状态)和材料表面预处理等。,还与待加工零件的几何形状和尺寸以及激光作用区的热力学性质有关。在其他工艺因素 不变的情况下,激光输出功率p、扫描速度v和作用于材料表面的光斑尺寸d等主要工艺参数的综合函数,直接反映了激光淬火过程中的保温温度和保温时间。三个参数对激光表面淬火效果的影响是:硬化层深度与激光功率成正比,与光斑尺寸和扫描速度成反比。

此外,还应考虑各参数值的选择范围。d不宜过大,v不宜过小,以免冷却速度过低,无法实现马氏体相变。反之,当激光输出功率过大时,容易造成表面熔化,影响表面几何形状。奥氏体临界转变温度与材料熔点的比值越小,允许相变的温度范围越大,硬化层越深。此外,硬化区的扫描图形(图案)和硬化区的比例、硬化区的宽度、激光作用区的吹气条件、光路系统、光束的焦距等都会对激光表面淬火质量产生一定的影响。