激光淬火也稱激光相變硬化,屬于表面熱處理范疇。激光淬火通過激光束掃描工件表面,使工件表面迅速升溫到相變溫度以上、熔化溫度以下,然后停止或移開激光束,熱量從工件表面向基體內(nèi)部快速傳導(dǎo),表面得以急劇冷卻,使受熱層快速冷卻到馬氏體相變點以下,進而實現(xiàn)工件的表面相變硬化。
與激光淬火相對應(yīng)的感應(yīng)淬火及熱處理爐是常規(guī)的加工手段,然而感應(yīng)淬火工具專用性高(一個部位一種感應(yīng)器,甚至要求一種專用定位夾具)、不適應(yīng)形狀復(fù)雜的零件、易產(chǎn)生淬火裂紋等缺點,而激光淬火具有自動化控制、柔性加工、零件變形小、淬火后無需回火、淬火硬度比常規(guī)方法高約5%~20%、低碳環(huán)保等諸多優(yōu)點,這些優(yōu)點使激光淬火加工逐漸受到關(guān)注。
本次激光淬火實驗以傳動軸為例,簡要介紹激光淬火工藝應(yīng)用。
實驗工件傳動軸
(1)表面全部淬火
(2)表面硬度:>HRC51
(3)淬硬層深度:>0.8mm
(4)圓跳度:<0.01mm
根據(jù)工藝方案進行淬火處理后,表面硬度:HRC52-54,淬火深度0.8mm處硬度為HRC40-42,搭接軟化帶寬度0.3mm,硬度為HRC35-38,圓跳度<0.01mm,工件淬火前后圓跳度無變化,表面粗糙度無變化,無淬火缺陷。