什么是激光熱處理？

 激光熱處理工藝是激光材料加工的第二代應(yīng)用。特別是在中高功率激光器出現(xiàn)之后，不但能對(duì)材料的局部進(jìn)行熱處理，而且還能實(shí)現(xiàn)大面積或大批量的工件在一定條件下進(jìn)行熱處理。激光熱處理包括材料表面硬化、合金化等。

1.     激光表面硬化

  激光表面硬化的機(jī)理有兩種：

  A． 激光加熱表面的相變硬化

  B． 激光感應(yīng)激波的表面硬化

 激光表面相變硬化是利用激光作為高度集中的熱源來對(duì)材料進(jìn)行熱處理。激光照射到材料表面后，使其迅速加熱。但加熱溫度控制在材料的臨界溫度上、熔點(diǎn)以下。當(dāng)移去激光后，由于材料的基體仍為冷狀態(tài)，因而就出現(xiàn)急劇的自淬冷卻。通過控制加熱時(shí)間和溫度，可使材料表面的結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，提高表面硬度。

2.     激光合金化

        在金屬表面處理中，要使金屬表面成分發(fā)生變化，是通過在金屬表面進(jìn)行碳、氮的擴(kuò)散或者其他元素的氣相沉積來實(shí)現(xiàn)的。這往往需要將整個(gè)工件加熱，因而加熱效率低，且工件變形大。激光束是一種高度局部性的熱源，且加熱時(shí)間短，用它進(jìn)行金屬表面處理，就可完全克服常規(guī)方法所見到的缺點(diǎn)。高功率密度的激光束照射工件表面，金屬表面和所希望的合金元素就會(huì)熔化和混合，從而獲得在金屬表面所希望的物理和化學(xué)性能。合金層的厚度等于其激光加熱時(shí)金屬與合金元素熔化后的厚度，并可通過控制激光束的功率密度和停留時(shí)間控制合金層的厚度，合金元素的濃度可達(dá)到重量的50%以上。