激光淬火在机械生产制造保养等方面的地位越来越高

2020-03-19 10:22:27 晶肖

随着工业自动化在智能制造的进程中不断深化, “智能光制造”作为一项综合生产力,融合了激光、自动化、机器视觉等多项技术,正不断突破传统制造业的瓶颈,在汽车、电子半导体、材料加工、航空航天、轨道交通、家电等制造行业获得了越来越广泛的应用。而激光表面处理技术就是其中不可忽视的一环。

目前激光表面处理技术的发展有两大趋势,一是提升创新现有加工工艺,提高精度、效率,促进自动化向纵深发展。二是与其它先进技术结合,构建新的智能自动加工应用领域,创造更大的产业空间。

激光淬火是激光表面处理的一种方式,对设备表面进行处理的主要目的在于提高表面的硬度、耐磨性和耐蚀性,激光表面强化技术的应用,在很大程度上提高了模具的表面性能。对于设备的关键部位,常规热处理方式主要由人工采用火焰淬,火焰淬局限性很多,如硬度低,易变形,开裂,后续需深加工修正,而采用激光淬火不仅可以解决以上问题,同一硬度下采用激光淬火可以提高耐磨性和使用寿命,而且可对难加工的部位进行局部淬火。

对于提高大型设备使用寿命和减少精密设备的热处理变形,激光表面强化技术有着极大的技术优势,主要包括激光表面淬火和激光表面熔覆。激光淬火的预处理方法是怎样的呢?

金属材料表面对激光辐射能量吸收能力取决于表面状态。一般金属材料表面经过机械加工,表面粗糙度很小,其反射率可达80-90%,影响金属材料表面吸收光能的效率。为了提高金属表面对激光的吸收效率,在激光硬化前要进行表面预处理,表面预处理方法最常用的是喷涂料法和磷化法。

喷涂料法中,涂料多种多样,而且还在不断开发出新产品和新配方。在众多的涂料中,有的配方简单,有的复杂,但都是在激光淬火中提高激光吸收率的效果,大部分吸光率可达80-98%以上,完全满足激光淬火的要求。喷类涂料的使用方法简单,操作方便,除可采用喷涂方法应用较大规模生产外,还可以手工刷涂用于零星少量的临时加工与实验,且无需增加成套设备。

激光淬火的预处理方法中的磷化法是很多机械零件加工的最后一道工序,可作为激光处理前的表面预处理,磷化处理分高温磷化90-98度,中温磷化55-70度,和室温磷化法大约25度。在激光处理过程中,因材料不同,激光处理工艺不同,三种磷化工艺的表面预处理层(磷化膜)对激光的吸收率各不相同,一般认为高中温磷化效果最好!

因为激光淬火工艺以其热量影响区小而工件变形少,淬火区晶粒极细且均匀等诸多优势,因此激光淬火在机械生产制造保养等方面的地位越来越高!


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