《激光相變及應(yīng)用》ppt課件-文庫(kù)吧
2025-04-19 05:04 本頁(yè)面
【正文】 變?yōu)轳R氏體是低溫轉(zhuǎn)變過(guò)程 , 轉(zhuǎn)變溫度在 Ms～ Mf之間 ,該溫區(qū)稱馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。 設(shè)計(jì)：李波 （ 1）激光相變機(jī)理 激光照射材料 材料反射與吸收 溫度快速升高 奧氏體轉(zhuǎn)變 快速冷卻 馬氏體轉(zhuǎn)變 淬火硬化機(jī)制是：當(dāng)采用激光掃描零件表面，其激光能量被零件表面吸收后迅速達(dá)到極高的溫度（升溫速度可達(dá) 103—106℃.s 1 以上），此時(shí)工件內(nèi)部仍處于冷態(tài)，隨著激光束離開(kāi)零件表面，由于熱傳導(dǎo)作用，表面能量迅速向內(nèi)部傳遞，使表層以極高的冷卻速度 (可達(dá) 106℃.s 1)冷卻，故可進(jìn)行自身淬火，實(shí)現(xiàn)工件表面相變硬化。 設(shè)計(jì)：李波 激光相變的條件 1. Tmax(0,t):相變溫度（奧氏體化溫度）以上，且熔點(diǎn)以下； 2. 必須在相變點(diǎn) A1處以高于臨界冷卻速度冷卻。 功率密度： 103～ 104W/cm2 自身工件具有一定大小，實(shí)現(xiàn)自我快速冷卻 。 能量擴(kuò)散 激光入射 激光反射 溫度條件：溫度升高的速度取決于材料中 能量吸收 與 能量消散 之間的比例。 如果材料吸收激光的能量遠(yuǎn)大于擴(kuò)散的能量，激光光斑處的溫度溫度將急劇升高，導(dǎo)致材料熔化，甚至汽化，反之，激光光斑處的溫度升高將很有限 。 設(shè)計(jì)：李波 激光表面淬火特點(diǎn) 質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì) 技術(shù)特質(zhì) 適用材料 實(shí)際應(yīng)用 1．淬火零件不變形 激光淬火的熱循環(huán) 過(guò)程快 中碳鋼 大型軸類 2．幾乎不破壞表面粗糙度 采用防氧化保護(hù)薄涂層 模具鋼 各種模具 3．激光淬火不開(kāi)裂 精確定量的數(shù)控淬 火 冷作模具 鋼 模具、刃具 4．對(duì)局部、溝、槽淬火 定位精確的數(shù)控淬火 中碳合金鋼 減振器 5．激光 淬火清潔、高效 不需要水或油等冷卻介質(zhì) 鑄鐵材料 發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸 6．淬火硬度比常規(guī)方法高 淬火層組織細(xì)密、強(qiáng)韌性好 高碳合金鋼 大型軋輥 設(shè)計(jì)：李波 （ 2）激光相變技術(shù) A,B部分硬化 C部分硬化不夠 如何提高相變硬化深度、均勻性、效率，減少缺陷？ VDP掃描速度光斑直徑激光功率）激光表面強(qiáng)化層深度（??H設(shè)計(jì)：李波 工件預(yù)處理 方法 ? 磷化：工件表面形成一層磷酸錳等磷化薄膜。經(jīng)過(guò)鱗化后材料表面吸收率 80%以上。 ? 黑漆：其主要成分為石墨粉和碳酸鈉或硅酸鉀，采用噴涂法。 ? 碳素石墨：小批量的激光相變淬火試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)濟(jì)又方便。 ? SiO2型涂料 國(guó)內(nèi) 90年代研制了一種以 SiO2為骨料的可噴材料。選用 200—300目精制石英粉，其中涂料被認(rèn)為除對(duì)激光有較高吸收率外，還能在激光輻射下形成液態(tài)均勻覆蓋于金屬表面，冷卻后形成固態(tài)薄膜。 ? 日本佳友公司還開(kāi)發(fā)出一種 Nextel01型涂料，對(duì) CO2激光的吸收率可達(dá) 90—95%，其主要成分也是 SiO2。 設(shè)計(jì)：李波 光束均勻化變換系統(tǒng) 振鏡 轉(zhuǎn)鏡 積分鏡 設(shè)計(jì)：李波 轉(zhuǎn)鏡
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