鎮(zhèn)江丹陽(yáng)激光設(shè)備改造升級(jí)常用指南「多圖」

激光淬火設(shè)備組成編輯激光器用于激光淬火的設(shè)備； 有半導(dǎo)體光纖輸出激光器，光纖激光器，全固態(tài)激光器，其中半導(dǎo)體光纖輸出激光器在淬火領(lǐng)域應(yīng)用廣。激光器的選用要考慮以下幾方面內(nèi)容：1． 激光器輸出好的光束質(zhì)量，電光轉(zhuǎn)換率，光纖數(shù)值孔徑，以及模式及模的穩(wěn)定性。2． 激光器輸出功率穩(wěn)定性。3． 激光器應(yīng)具有高的可靠性，應(yīng)能滿足工業(yè)加工環(huán)境下的連續(xù)工作。激光淬火是利用激光將材料表面加熱到相變點(diǎn)以上，隨著材料自身冷卻，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使材料表面硬化的淬火技術(shù)。4． 激光器本身應(yīng)具有良好的維護(hù)性，有故障診斷和連鎖功能；5． 操作簡(jiǎn)單方便。6． 設(shè)備銷售廠商的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)能力，可信程度。一定要避免因小失大。7． 設(shè)備易損件補(bǔ)充來(lái)源是否有保障，供應(yīng)渠道是否暢通

為了消除或減少激光焊接的缺陷,更好地應(yīng)用焊接方法,提出了一些用其它熱源與激光進(jìn)行復(fù)合焊接的工藝,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外還提出了各種輔助工藝措施，如激光填絲焊（可細(xì)分為冷絲焊和熱絲焊）、外加磁場(chǎng)輔助增強(qiáng)激光焊、保護(hù)氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。(1)功率密度。 功率密度是激光加工中關(guān)鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度，在微秒時(shí)間范圍內(nèi)，表層即可加熱至沸點(diǎn)，產(chǎn)生大量汽化。激光焊可以與MIG焊組成激光MIG復(fù)合焊，實(shí)現(xiàn)大熔深焊接，同時(shí)熱輸入量比MIG焊大為減小。因此，高功率密度對(duì)于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。對(duì)于較低功率密度，表層溫度達(dá)到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數(shù)毫秒，在表層汽化前，底層達(dá)到熔點(diǎn)，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導(dǎo)型激光焊接中，功率密度在范圍在10^4~10^6W/CM^2。(2)激光脈沖波形。 激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問(wèn)題，尤其對(duì)于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面，金屬表面將會(huì)有60~98%的激光能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。在一個(gè)激光脈沖作用期間內(nèi)，金屬反射率的變化很大。(3)激光脈沖寬度。 脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一，它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù)，也是決定加工設(shè)備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數(shù)。(4)離焦量對(duì)焊接質(zhì)量的影響

數(shù)控機(jī)床鑲鋼導(dǎo)軌的激光淬火技術(shù)應(yīng)用

(1)預(yù)備熱處理

導(dǎo)軌經(jīng)鍛造后，進(jìn)行常規(guī)的正火及調(diào)質(zhì)處理，以細(xì)化晶粒，改善組織結(jié)構(gòu)，降低內(nèi)應(yīng)力，并為后續(xù)激光淬火做好組織準(zhǔn)備。

(2)激光淬火設(shè)備及工藝參數(shù)

采用國(guó)產(chǎn)31.5kW二氧化碳激光器及激光加工機(jī)床，激光輸出功率P=900W，光斑直徑為4mm，離焦量d=240mm，掃描速度v=10m/s。

經(jīng)上述工藝處理后的導(dǎo)軌，淬火區(qū)淬硬層深度為0.58mm，硬化帶寬為4.47mm，硬化層組織為細(xì)針狀馬氏體 部分殘留奧氏體，表面硬度為724~797HV0.1，相當(dāng)于61~64HRC。

(3)磨損試驗(yàn)

磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)激光掃描淬火花紋為45°斜線(與導(dǎo)軌棱邊成45°斜線，(棱形)硬化面積為40%時(shí)，導(dǎo)軌耐磨性高。