邱冬冬
现在制造技术论文
论文题目: 激光加工技术的应用与开展
割常用中、小功率固体激光器或CO2激光器。在微电子学中,常用激光切划硅片或切窄缝,速度快、热影响区小。用激光可对流水线上的工件刻字或打标记,并不影响流水线的速度,刻划出的字符可永久保持。
激光微调
采用中、小功率激光器除去电子元器件上的局部材料,以到达改变电参数〔如电阻值、电容量和谐振频率等〕的目的。激光微调精度高、速度快,适于大规模生产。利用类似原理可以修复有缺陷的集成电路的掩模,修补集成电路存储器以提高成品率,还可以对陀螺进行精确的动平衡调节。
激光焊接
激光焊接强度高、热变形小、密封性好,可以焊接尺寸和性质悬殊,以及熔点很高(如陶瓷)和易氧化的材料。激光焊接的心脏起搏器,其密封性好、寿命长,而且体积小。激光热处理 用激光照射材料,选择适当的波长和控制照射时间、功率密度,可使材料外表熔化和再结晶,到达淬火或退火的目的。激光热处理的优点是可以控制热处理的深度,可以选择和控制热处理部位,工件变形小,可处理形状复杂的零件和部件,可对盲孔和深孔的内壁进行处理。例如,气缸活塞经激光热处理后可延长寿命;用激光热处理可恢复离子轰击所引起损伤的硅材料。
强化处理
激光外表强化技术基于激光束的高能量密度加热和工件快速自冷却两个过程,在金属材料激光外表强化中,当激光束能量密度处于低端时可用于金属材料的外表相变强化,当激光束能连密度处于高端时,工件外表光斑出相当与一个移动的坩埚,可完成一系列的 冶金过程,包括外表重熔、表层增碳、表层合金化和表层熔覆。这些功能在实际应用中引发的材料替代技术,将给制造业带来巨大的经济效益。
而在刀具材料改性中主要应用的是熔化处理,熔化处理是金属材料外表在激光束照射下成为溶化状态,同时迅速凝固,产生新的外表层。根据材料外表组织变化情况,可分为合金化、溶覆、重溶细化、上釉和外表复合化等。
激光熔凝是用适当的参数的激光辐照材料外表,使其外表快速熔融、快速冷凝,获得较为细化均质的组织和所需性质的外表改性技术。它具有以下优点:
外表熔化时一般不添加任何金属元素,熔凝层与材料基体形成冶金结合。
在激光熔凝过程中,可以排除杂质和气体,同时急冷重结晶获得的杂志有较高的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
其熔层薄、热作用区小,对外表粗糙度和工件尺寸影响不大。有时可不再进行后续磨光而直接使用。
提高溶质原子在基体中固溶度极限,晶粒及第二相质点超细化,形成亚稳相可获得无扩散的单一晶体结构甚至非晶态,从而使生成的新型合金获得传统方法得不到的优良性能。
光束可以通过光路导向,因而可以处理零件特殊位置和形状复杂的外表。
综合激光技术的优点及以被广泛应用的技术的缺点,把激光技术应用于刀具材料外表强化处理,将是提高刀具耐磨性及其使用寿命的重要途径之一,尤其对于陶瓷、硬质合金刀具这种高硬度、耐热性好等优点,有利于提高加工效率和加工精度,并能对难加工材料如淬火钢在不利的加工条件下进行切
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