曲轴激光淬火研发

激光淬火的主要特点是采用高能激光束作为高能热源，经过激光发生器产生激光和外光路传输和聚焦，形成能量密度很高的光束，实现金属基材表面的热处理工艺，其工艺性优于常规火焰表面淬火、中高频表面淬火等方法。具体表现在由于激光束具有能量容易控制，经过整形的激光束具有能量密度高、方向性好等特点。它的工艺基本特点包含：硬度高，即激光淬火硬度高于常规淬火硬度，硬化深度可控，热影响区小，变形小， 激光热处理工作距离较大，可进行局部淬火工艺实施，工艺实施灵活、可控性强。激光淬火工艺的选择。曲轴激光淬火研发

为了解决齿轮的变形，在热处理工艺方法上可以起到一定效果，但效果都不大。如果换一种方法，如：采用激光淬火，变形非常小，圆周椭圆度约1~2丝；齿形就更小，μ级。如果在常规方法中，遇到问题；如：担心超差，磨齿困难，磨齿成本高等，可以考虑激光淬火的办法。淬火后都不用磨齿，直接安装。激光处理变形很小,可以免磨削工序0.6级以上的齿轮需要磨削,也主要是表面光洁度的要求而已.激光淬火齿轮与齿圈，热注入量小，齿轮或者齿圈的热变形小，不降低齿轮的精度，不破坏齿面的表面粗糙度。采用激光熔覆技术可以直接对断齿等情况进行修复。轧辊激光淬火加工激光淬火在热处理工艺方法上的效果。

在激光淬火中，开发高效的激光吸收涂料，提高激光淬火效率，金属材料对激光的吸收率直接影响激光淬火的效率，在材料表面制备激光吸收涂层来提高激光吸收率的方法是行之有效的方法之一，激光吸收涂料吸收率与被吸收激光的波长、材料的成分、结构等有关。另外，涂料还应有好的环保性能、经济性能、工艺性能，影响因素很多， 随着激光技术的发展，应用大功率的激光，提高扫描速度，或大光斑甚至全淬火区照射的方法，提高生产率将成为现实。

激光淬火从开发之初到现在，一直在进行参数优化。开始只停留在感性阶段，凭直觉或经验进行优化。发展到现在，逐渐进入理性阶段，建立参数优化理论，开发应用工具等。在激光淬火参数优化研究中，提出了质量控制总体决策框架模型；建立了三维硬化层分布快速模拟的有效方法；探讨了激光扫描工艺参数变化对层深及硬度影响的敏感性，并对实验结果进行了详细的理论分析，给出了合理解释；提出了通过合理选择P—v组合、采用分段变速扫描工艺以改善的激光硬化层分布整体均匀性的可行方法；建立了以层深、表面硬度和硬化层分布均匀性为综合目标扫描工艺及参数优化决策框架模型，提出了具体优化方法；开发了激光相变硬化模拟与参数优化的可视化程序模块。激光淬火生产中存在的主要问题。

激光熔凝淬火技术是利用激光束将基材表面加热到熔化温度以上,由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的工艺过程。获得的熔凝淬火组织非常致密，沿深度方向的组织依次为熔化-凝固层、相变硬化层、热影响区和基材。激光熔凝层比激光淬火层的硬化深度更深、硬度要高，耐磨性也更好。该技术的不足之处在于工件表面的粗糙度受到一定程度的破坏，一般需要后续机械加工才能恢复。为了降低激光熔凝处理后零件表面的粗糙度，减少后续加工量，华中科技大学配制了专门的激光熔凝淬火涂料，可以大幅度降低熔凝层的表面粗糙度。现在进行激光熔凝处理的冶金行业各种材料的轧辊、导卫等工件，其表面粗糙度已经接近激光淬火的水平。激光淬火对模具进行热处理，变形小，灵活可控。汽车激光淬火效率

激光淬火与传统表面淬火方法相比的优势。曲轴激光淬火研发

激光淬火的功率密度高，冷却速度快，不需要水或油等冷却介质，是清洁、快速的淬火工艺。与感应淬火、火焰淬火、渗碳淬火工艺相比，激光淬火淬硬层均匀，硬度高，工件变形小，加热层深度和加热轨迹容易控制，易于实现自动化，不需要像感应淬火那样根据不同的零件尺寸设计相应的感应线圈，对大型零件的加工也无须受到渗碳淬火等化学热处理时炉膛尺寸的限制，因此，在很多工业领域中正逐步取代感应淬火和化学热处理等传统工艺。尤其重要的是，激光淬火前后工件的变形几乎可以忽略，因此，特别适合高精度要求的零件表面处理。曲轴激光淬火研发

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