激光热处理的技术特点、原理及应用:
1、特点：高速加热，高速冷却，获得的组织细密、硬度高、耐磨性能好；淬火部位可获得大于400kgf/mm2的残余压应力，有助于提高疲惫性能；还可以进行侷部选择性淬火，通过对多光斑尺寸的控制，更适合其它热处理方法无法胜任的管孔、深沟、微区、夹角和刀具刃口等侷部区域的硬化；激光可以远距离传送，可以实现一台激光器多工作台同时使用，采用计算(duo1 gong1 zuo1 tai2 tong2 shi2 shi3 yong4 _cai3 yong4 ji4 suan4)机编程实现对激光热处理工艺过程的控制和治理，实现生产过程的自动化。
2、原理：激光的穿透能力极强，当把金属表面加热到仅低于熔点的临界转变温度时，其表面迅速奥氏体化，然后急速自冷淬火，金属表面迅速被强化，即激光相变硬化。激光热处理就是利用高功率密度的激光束对金属进行表面处理的方法，对材料实现相变硬化、表面合金化等表面改性处理，产生用其它表面淬火达不到的表面成分、组织、性能的改变。
3、应用：随着大功率CO2激光器的发展，用激光就可以实现各种形式的表面处理，许多汽车要害件，如：缸体、缸套、曲轴、凸轮轴、排气门、阀座、摇臂、铝活塞环槽等几乎都可以采用激光热处理。美国通用汽车公司用十几台千瓦级CO2激光器，对转向器壳内壁侷部硬化，日产3万套，提高工效四倍；中国采用大功率CO2激光器对汽车发动机缸孔内壁进行强化处理，可延长发动机大修里程到15万公里以上；激光热处理过的缸(wan gong li yi shang _ji guang re chu li guo de gang)体、缸套淬硬带的耐磨性大幅度提高，未淬硬带可增加储油，改善润滑性能。
缸体激光热处理设备及生产线激光涂覆与激光合金化工艺相似，但不同的是不另外加入合金，使金属表面融化随即冷却凝固，从而得到细微的接近均匀的表层组织，对于某些共晶合金，还可得到非晶态表层，具有极好的抗腐蚀性能，例如，在柴油发动机铸铁阀座上进行铬基表面涂覆，可获得良好的不锈钢表面。
激光热处理技术已在我国得到了一定规模的工业应用，他在压缩机中成功的例子很多，举例如下。
1 激光毛化冷轧辊
为了生产冲压或深冲压用的优质毛面薄钢板，轧钢厂需要对工作轧辊表面进行毛化处理。以往轧辊毛化的方法是喷丸处理，但难以精确控制轧辊表面的形貌和粗糙度，为了解决这一问题，国内外均做了大量研究。中科院力学所研究成功轧辊激光毛化技术[45]。轧辊激光毛化技术又称激光织构化，出自于Texturing the Roughness of Work Rolls by Means of Laser Pulses。
轧辊激光毛化技术可以精确控制所加工轧辊表面的形貌和粗糙度，轧制生产的激光毛面钢板具有优良的冲压成形性能和涂漆光亮度，其塑性变形能力有所改善，明显优于同材质的光面板和喷丸毛面板。激光毛化技术可以在毛化的同时，使激光作用区的材料获得超常硬度，给轧面带来超常的强韧化效果，延长轧辊使用寿命。轧制低碳钢板的激光辊寿命是普通辊的3～5倍；冷轧65Mn钢的激光辊寿命是普通辊的2～3倍；平整轧制低碳冲压用毛面板的激光辊寿命比普通辊的提高5～10倍。此外激光毛化加工也可改善轧辊使用性能，由于优化摩擦条件，轧制时不易打滑和粘连，轧制速度可提高一倍以上，消除板卷退火粘结现象，可进一步优化轧制参数，甚至可用激光辊实现异步轧制。通常大面积的激光处理采用连续扫描，由线及面地进行，此时存在扫描带重叠造成回火软带和扫描带不重叠所致表面各向异性的问题。为此，提出用脉冲激光离散熔凝处理代替激光连续扫描工艺。轧辊的激光毛化技术就是脉冲激光离散熔凝处理技术的成功的应用。
冷轧辊的激光毛化技术已在我国获得一定规模的工业应用。1990年3月中科院力学所在中国大恒、北京吉普汽车、首钢钢研所协作下，开展YAG激光毛化冷轧辊工艺攻关，至1992年6月研制成功第一台可用于带钢规模生产的YAG激光毛化冷轧辊实验装置。1992年8月开始用于秦皇岛龙腾精密带钢公司生产，1994年3套大、中、小型YAG激光毛化冷轧辊成套设备分别在天津市冷轧薄板厂、鞍山带钢厂、无锡远方带钢厂投产。仅一年时间，天津冷轧薄板厂近十万吨优质激光毛化板投放市场，使我国继比利时、日本、德国之后世界上第四个掌握激光毛化冷轧辊新技术并用于规模生产的国家。1995年华中理工大学、武钢、武汉重机合作研制成功CO2激光毛化冷轧辊装备并试轧了300t CO2激光毛化钢板。上述成果说明了激光毛化技术和装备及其工业应用是我国激光热处理产业化进程中，产、学、研相结合获得巨大成功的一个突出例子，值得推广。
2 热轧辊的激光强化
广州富通公司是一家民营高科技企业，于1994年开始进行激光加工技术的应用开发工作，已开发成功GFT激光多功能加工机床[47]，用来对冶金大宗消耗件和其他各类机械零件进行激光表面改性和修复，1998年4月取得冶金工业部的鉴定证书。其中对热轧辊的处理取得如下效果：
轧辊名称材质处理前处理后表面硬度(HRC)轧钢量／t表面硬度HRC轧钢量／t寿命对比65070Mn2钢2590057～601800提高一倍500CrMo球铁20700551300提高80%450CrMo球铁37700571100提高55%300CrNiMo冷硬铸铁 1000 1500提高50%
目前该企业主要产品GFT激光热处理机已进入新疆八钢和邯钢、莱钢、济钢、玉柴等大中型企业，市场前景良好。
3 汽缸体和缸套内壁的激光强化
汽缸体和缸套的激光强化是激光热处理技术在我国最早获得实际应用的实例。目前激光缸套的生产企业以西安内燃机配件厂为代表[48]，该厂1990年10月建成全国第一条缸套激光热处理生产线，至1998年底已建成24条激光热处理生产线，生产能力达到年产120万只激光缸套，耐磨性比普通缸套提高25%～30%以上，使缸套寿命从6000～8000h提高到10000h以上，同时具有优越的配副性和抗拉缸性能，还可配用任何材质的活塞环，与之相匹配的活塞环的寿命可提高30%～46%以上，并且可缩短初期磨合时间。而已在汽车修理行业获得广泛应用的激光强化装备以青岛中发激光技术有限公司的产品较多[49]，该公司已开发生产了5种型号的激光强化机，市场信誉良好。据统计，该公司产品已在国内近80家汽车大修厂、镗缸磨轴厂、缸套厂、大专院校和科研院所使用，取得明显的经济效益。
4 各种机械零部件局部表面的激光强化
上海工程技术大学在对球铁的激光热处理进行系统深入研究基础上与中国迅达电梯公司上海电梯厂紧密合作，研制成功电梯正弦轮V型槽面的激光强化技术[50]，经瑞士迅达电梯公司多次派专家进行质量评估，确认完全符合质量要求，自1991年以来，已将此工艺列入中国迅达公司的生产工艺，已累计产生直接经济效益超过1200万元，发展前景良好。
胜利油田钻井工艺研究院自1993年以来，为油田钻采作业解决了一系列关键零件的激光强化问题。已投入生产的零件有：①组合抽油泵缸套的激光淬火；②整筒泵泵筒(长7m，内径56～83mm)的激光淬火机床研制及激光处理工艺开发；③钻井、修井用的27／8″钻杆接头的激光强化；④高压柱塞泵柱塞的激光陶瓷合金化。
天津修船技术研究所1997年建成激光加工中心，已为船舶行业的压缩机缸体、船用发电机组大模数齿轮、船用主机大直径缸套、减速器齿轮进行激光强化，还成功地解决了食品机械大直径QT700-2曲轴主轴颈和偏心轴颈的激光强化工艺。
中科院沈阳金属腐蚀研究所在对某航空发动机叶片激光熔覆修复取得成功的基础上，把激光熔覆技术在航空发动机上的应用朝产业化方向发展。
还有不少已取得重要突破的项目,可以预期，随着我国经济建设的发展，尤其是制造业的发展，激光热处理技术及其装备的研究、开发将会得到更深入的发展及更大规模的工业应用。
激光热处理技术及其装备的研究、开发对我国激光热处理的发展起了一定的促进作用，今后将继续在组织学术交流、技术培训、决策咨询、可行性研究和促进产、学、研结合等方面作出努力。
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