激光淬火在機械生產制造保養等方面的地位越來越高

2020-03-19 10:22:27 晶肖

隨著工業自動化在智能制造的進程中不斷深化, “智能光制造”作為一項綜合生產力,融合了激光、自動化、機器視覺等多項技術,正不斷突破傳統制造業的瓶頸,在汽車、電子半導體、材料加工、航空航天、軌道交通、家電等制造行業獲得了越來越廣泛的應用。而激光表面處理技術就是其中不可忽視的一環。

目前激光表面處理技術的發展有兩大趨勢,一是提升創新現有加工工藝,提高精度、效率,促進自動化向縱深發展。二是與其它先進技術結合,構建新的智能自動加工應用領域,創造更大的產業空間。

激光淬火是激光表面處理的一種方式,對設備表面進行處理的主要目的在于提高表面的硬度、耐磨性和耐蝕性,激光表面強化技術的應用,在很大程度上提高了模具的表面性能。對于設備的關鍵部位,常規熱處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,易變形,開裂,后續需深加工修正,而采用激光淬火不僅可以解決以上問題,同一硬度下采用激光淬火可以提高耐磨性和使用壽命,而且可對難加工的部位進行局部淬火。

對于提高大型設備使用壽命和減少精密設備的熱處理變形,激光表面強化技術有著極大的技術優勢,主要包括激光表面淬火和激光表面熔覆。激光淬火的預處理方法是怎樣的呢?

金屬材料表面對激光輻射能量吸收能力取決于表面狀態。一般金屬材料表面經過機械加工,表面粗糙度很小,其反射率可達80-90%,影響金屬材料表面吸收光能的效率。為了提高金屬表面對激光的吸收效率,在激光硬化前要進行表面預處理,表面預處理方法最常用的是噴涂料法和磷化法。

噴涂料法中,涂料多種多樣,而且還在不斷開發出新產品和新配方。在眾多的涂料中,有的配方簡單,有的復雜,但都是在激光淬火中提高激光吸收率的效果,大部分吸光率可達80-98%以上,完全滿足激光淬火的要求。噴類涂料的使用方法簡單,操作方便,除可采用噴涂方法應用較大規模生產外,還可以手工刷涂用于零星少量的臨時加工與實驗,且無需增加成套設備。

激光淬火的預處理方法中的磷化法是很多機械零件加工的最后一道工序,可作為激光處理前的表面預處理,磷化處理分高溫磷化90-98度,中溫磷化55-70度,和室溫磷化法大約25度。在激光處理過程中,因材料不同,激光處理工藝不同,三種磷化工藝的表面預處理層(磷化膜)對激光的吸收率各不相同,一般認為高中溫磷化效果最好!

因為激光淬火工藝以其熱量影響區小而工件變形少,淬火區晶粒極細且均勻等諸多優勢,因此激光淬火在機械生產制造保養等方面的地位越來越高!


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