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演讲者：
激光束表面处理技术概念
激光表面处理技术,是在材料表面形成一定厚度的处理层, 可以改善材料表面的力学性能、冶金性能、物理性能,从而提高零件、工件的耐磨、耐蚀、耐疲劳等一系列性能的表面处理技术。
激光表面处理技术产生
激光加工技术的研究始于20 世纪60 年代,但到20 世纪70 年代初研制出大功率激光器之后,激光表面处理技术才获得实际的应用,并在近十年内得到迅速的发展。
激光表面处理技术原理
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激光是一种相位一致, 波长一定, 方向性极强的电磁波, 激光束由一系列反射镜和透镜来控制,可以聚焦成直径很小的光( mm),从而可以获得极高的功率密度(104~109 W/cm2)。激光与金属之间的互相作用按激光强度和辐射时间分为几个阶段:吸收光束、能量传递、金属组织的改变和激光作用的冷却等。
02
激光表面处理技术原理
它对材料表面可产生加热、熔化和冲击作用。随着大功率激光器出现,以及激光束调制、瞄准等技术的发展,激光技术进入金属材料表面热处理和表面合金化技术领域,并在近几年得到迅速发展。
由于激光加热速率极快，相变在很大的过
热度下进行，形核率很大。
因加热时间短，碳原子的扩散及晶粒的长大
受到限制，所以得到的奥氏体晶粒小。
冷却速率也比使用任何淬火剂都快，因而易
得到隐针或细针马氏体组织。
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激光表面处理组织
02
低碳钢可分为两层：外层是完全淬火区，组织是隐针马氏体；内层是不完全淬火区，保留有铁素体。
中碳钢可分为四层：外层是白亮的隐针马氏体，硬度HV达800，比一般淬火硬度高出100以上；第二层是隐针马氏体加少量屈氏体，硬度稍低；第三层是隐针马氏体加网状屈氏体，再加少量铁素体；第四层是隐针马氏体和完整的铁素体网。
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激光表面处理组织
02
高碳钢也可分为两层：外层是隐针马氏体；
内层是隐针马氏体加未溶碳化物。
铸铁大致可分为三层：表层是熔化－凝固所
得的树枝状结晶，此区随扫描速度的增大而减
小；第二层是隐针马氏体加少量残留的石墨及
磷共晶组织；第三层是较低温度下形成的马氏
体。
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激光表面处理组织
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激光表面处理技术优点
激光表面处理是采用大功率密度的激光束,以非接触性的方式加热材料表面, 借助于材料表面本身传导冷却,来实现其表面改性的工艺方法。它在材料加工中的如下优点:
激光表面处理技术优点
( 1) 能量传递方便，可以对被处理工件表面有选择的局部强化；
( 2) 能量作用集中，加工时间短，热影响区小，激光处理后，工件变形小；
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