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什么是激光热处理?

来源: | 发布日期:2021-12-02

什么是激光热处理?

 激光热处理工艺是激光材料加工的第二代应用。特别是在中高功率激光器出现之后,不但能对材料的局部进行热处理,而且还能实现大面积或大批量的工件在一定条件下进行热处理。激光热处理包括材料表面硬化、合金化等。

1.     激光表面硬化

  激光表面硬化的机理有两种:

  A. 激光加热表面的相变硬化

  B. 激光感应激波的表面硬化

什么是激光热处理?

 激光表面相变硬化是利用激光作为高度集中的热源来对材料进行热处理。激光照射到材料表面后,使其迅速加热。但加热温度控制在材料的临界温度上、熔点以下。当移去激光后,由于材料的基体仍为冷状态,因而就出现急剧的自淬冷却。通过控制加热时间和温度,可使材料表面的结晶结构发生变化,提高表面硬度。

2.     激光合金化

        在金属表面处理中,要使金属表面成分发生变化,是通过在金属表面进行碳、氮的扩散或者其他元素的气相沉积来实现的。这往往需要将整个工件加热,因而加热效率低,且工件变形大。激光束是一种高度局部性的热源,且加热时间短,用它进行金属表面处理,就可完全克服常规方法所见到的缺点。高功率密度的激光束照射工件表面,金属表面和所希望的合金元素就会熔化和混合,从而获得在金属表面所希望的物理和化学性能。合金层的厚度等于其激光加热时金属与合金元素熔化后的厚度,并可通过控制激光束的功率密度和停留时间控制合金层的厚度,合金元素的浓度可达到重量的50%以上。


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