知识科普：激光淬火设备
作者：
来源：
天弘激光
发布时间：
2021/02/22
【摘要】：
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器，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。经过近几年的技术研究，目前，激光淬火关键技术已经广泛应用于汽车覆盖件模具的表面处理。
激光淬火是快速加热、自激冷却，不需要炉膛保温和冷却液淬火，是一种无污染绿色环保热处理工艺， 可以很容易实行对大型工件表面进行均匀淬火激光束发散角很小，具有很好的指向性，能够通过导光系统对工件表面进行精确的局部淬火。
激光淬火的工作原理：激光淬火主要原理是金属材料中自由电子吸收激光光子能 量，温度升高到共析点以上、熔点以下，发生固态相变反应，通过基体传热实现自冷淬火，在零部件表面有限深度内发生的固态相变的过程。
天弘激光3D双工位淬火设备，主要由大功率激光器、六轴机器手、激光传输和聚焦系统、光学加工头以及控制系统等组成。光源采用行业先进激光器，经光束耦合器耦合后采用柔性光纤传输，光束波长在970～1070nm之间，光束质量约为4.3mm·mrad，设备输出功率在2000～6000W，输出光斑直径为0.2～4mm，光束宽度约 为20mm。光学系统由准直、聚焦、光束整形等元件及监控系统组成；机床由六轴机器人和辅助 机构（线性导轨）构成，轨道行程为4m，机械手运动直径约 8m。可采用离线编程系统、示教编程和专家编程等方法完成复杂形状零件的三维轨迹规划、编程以及运动程序的生成。
激光淬火的优点可以总结为以下几点：
①与常规淬火相比，热输入少、工件不变形不开裂，与电子束淬火相比，无需真空，并且可以水冷，淬火硬度比常规方法高 淬火层组织细密、强韧性好且能耗低。
②淬火可控（位置、宽度、深度、边缘淬火等等），激光淬火淬硬层均匀，硬度高，加热层深度和加热轨迹容易 控制，易于实现自动化。
③灵活性强，设备模块化，用一个激光头可以对不同尺寸、形状的工件进行淬火。
但是激光淬火相对于传统的热处理工艺处理起来也相对困难：
1、难以进入热处理炉的大型工件。
2、仅需对沟、槽、孔、边、刃口等局部表面进行热处理的工件。
3、常规热处理工艺难以处理到的部位。
4、对热处理变形量要求高的精密零件。
5、铸铁工件表面的热处理。
6、常规热处理工艺易产生裂纹的零件。
7、常规热处理工艺达不到硬度要求的零件。
以上便是激光淬火相关介绍，希望这篇文章对大家有所帮助。如果您对我的分享有不同的见解，欢迎多多指教！如果您对激光切割机、激光切管机、激光打标机、激光焊接机、激光熔覆机、激光淬火设备等有使用需求，欢迎您的来电咨询！
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