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鋼材/模具

模具和機械構件的激光淬硬技術(一)

星之球激光 來源:中國行業(yè)研究網(wǎng)2013-01-05 我要評論(0 )   

采用 激光 淬火工藝,對經(jīng)過切削加工好的構件進行淬硬時產(chǎn)生的局部淬火變形是很小的,由此可使后續(xù)加工減少到最低程度或者完全免去這種加工,從而使模具在淬硬后可立即...

       采用激光淬火工藝,對經(jīng)過切削加工好的構件進行淬硬時產(chǎn)生的局部淬火變形是很小的,由此可使后續(xù)加工減少到最低程度或者完全免去這種加工,從而使模具在淬硬后可立即投入生產(chǎn)應用。德國Alotec公司在這方面掌握有相當多的技術訣竅,公司為其客戶除了提供有償?shù)拇慊鸱胀猓€可直接到客戶駐地使用可移動的激光設備進行淬火。此外,Alotec公司為全球制造和供應激光束淬火設備,這些設備可按照客戶的要求來進行配置。作為選項,激光束淬火設備可以擴展為激光粉末堆焊和激光焊絲堆焊。

  除了CO2激光器、光纖激光器和Nd:YAG(摻釹釔鋁石榴石激光器)外,直接可以使用的還有光纖連接的高效二極管激光器(HLDL)。高效二極管激光器是以一個相對較短的波長范圍進行工作,由此使能量吸入工件材料的情況要比其他激光光源更為有效,高效二極管的能量吸收效率約可達到35%。

 

  采用10kW的HLDL激光器,淬硬寬度可達60mm

  可淬硬的工件材料有結構鋼、調(diào)質鋼和鑄鋼,以及各種不同種類的如片狀石墨鑄鐵或球狀石墨鑄鐵。可直接淬硬的材料,其含碳量至少要達到0.22%。但是,經(jīng)滲碳的鋼和預先經(jīng)氮化的鋼同樣也可以進行淬火。

  模具表面通過大于1000oK/s的溫度的升高速度加熱到奧氏體化的溫度,這個溫升經(jīng)控制達到接近材料的熔點,但是不會到達這個熔點溫度。溫度能維持的時間約為10-3~10秒,冷卻的速度決定于溫度向構件本身的傳導。在構件表面形成一層較薄的氧化層,這一層氧化層多數(shù)是無足輕重的,并且可毫不費力地將其去除掉。在采用氣體保護的情況下進行激光淬火時可以避免產(chǎn)生氧化層。與其他的淬火工藝相比,激光淬火所獲得的金相組織是相當精細的顆粒。由于馬氏體的形成,硬度值可達到硬度的上限值。對于淬火工藝的選擇來說,應由對工件提出的功能要求來決定,而不是出于如像淬火工藝局部的可使用性來決定。

 

 

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