激光束表面改性技术
(完整版)激光表面改性技术

1.什么是激光表面改性技术?
一般原理 激光与材料表面相互作用过程
一般原理
激光表面改性技术是采用高功率密度的激光器,利用光学 聚焦透镜将激光束聚焦,从而获得很高的激光功率密度和温度。 以非接触的方式,照射到材料表面,使金属材料表面在瞬间 (毫秒甚至微秒级)被加热或熔化后,借助于材料表面自身传 导快速冷却。在激光束与材料表面相互作用的过程中,通过热 效应及化学反应等方式,改变材料表面的组织结构、物理性能、 化学成分、应力状态等,从而改善材料表面性能(如耐磨性、 耐腐蚀性、抗氧化性和抗疲劳性等)的工艺方法。
b 优点: ①一般不添加合金元素。 ②熔凝层与材料基体是天然的冶金结合。 ③在熔凝过程中,可以排除杂质和气体。 ④同时极冷重结晶获得的组织具有较高的硬度、
耐磨性、抗蚀性
c 用
a 原理:指利用高能量密度、短脉冲激光扫描材料表面,由 于材料吸热后升华气化而急速膨胀甚至等离子体化,并引 起爆炸波以及在表面产生冲击波,从而使材料表面强化的 技术。在激光与材料相互作用的过程中,由于高压冲击应 力波的产生,使材料表面产生塑性变形,形成大量的高密 度位错和残余压力,从而可大幅度提高材料表面的硬度和 抗疲劳性。
效率加工。 ③ 激光表面处理技术改性机理还不完善,温度场的测定还
不够精确,激光表面处理加工过程中的热应力、热应变和 加工后的残留应力问题没有很好理论解释。 ④激光表面处理工艺参数、材料性能 以及表面状况(如吸 光率)等处理后表层性能的影响研究不完善。 ⑤ 设备昂贵,一次性投入高。
(2)前景
① 利用激光表面处理技术,在一些表面性能差和价 格便宜的基体金属表面获得合金层,用以取代昂 贵的整体合金,节约贵金属和材料,使廉价材料 获得应用,从而大幅度降低成本。
总之:激光表面改性技术在改善和强化材料表面性 能,提高材料的使用寿命方面具有突出的优越性。
激光表面改性技术——激光毛化技术讲解

激光表面改性技术——激光毛化技术讲解2014 项目申请表主要性能、特色、应用范围及市场远景:一、主要性能、特色激光毛化技术( Laser Texturing 或 Laser Surface Texturing,LT 、LST)是将经过特别调制的高能量密度脉冲激光束聚焦后照耀到资料表面,资料汲取激光能量后温度高升,并产生融化、气化形成光致等离子体等阶段。
使资料在表面一个细小地区内融化,形成熔池。
在表面张力或协助气体的作用下,熔池会发生变形。
当光束停止照耀时,因为迅速的热传导,熔池会很快凝结,这样就会形成一个边沿微凸的毛化坑,假如需要还能够将必定成分的协助气体吹向熔池,以获得特定容貌的毛化坑。
经过控制激光束和资料的相对运动,就能够在资料表面形成一系列平均散布的毛化坑。
资料表面的激光毛化过程中的组织变化,相当于是一次迅速激光淬火,即相变硬化过程,能够提升被加工资料(如轧辊等)的表面硬度及耐磨性,进而提升其使用寿命。
与传统的喷丸毛化办理及电火花毛化办理技术对比,激光毛化技术拥有以下特色:1.可控性高,经过控制激光毛化过程及协助气体量的大小,在资料表面能够获得随意的毛化容貌及粗拙度;2.环境友善,毛化过程中,不产生任何对环境有害的物质;3.毛化表面的性能可控,可经过改变激光毛化的气体气氛或经过在需毛化的资料表面预铺设相应的资料,在毛化过程中,调控毛化层组织,实现毛化层所需的性能要求;4.工艺流程简洁,激光毛化对资料表面要求较低,无需预办理;5.加工速度快,性价比高;6.加工资料不受限制,激光毛化技术是利用激光热效应的原理,可在随意金属及非金属表面实现毛化办理;7.战胜毛化过程中出现的划痕、边浪。
二、应用范围及市场远景在工业生产微细化、精细化、智能化、自动化的迅速发展的今日,波及了光学、摩擦学、生物医学、资料学、流体动力学等,拥有高可控性、高效率、高性能、高性价比、高附带值和环境友善特征的激光毛化技术,合用于随意资料的表面毛化办理领域,如钢铁轧板及轧辊的表面毛化,拥有极好的市场及发展远景。
激光表面改性技术

激光表面改性技术1. 激光束的产生及原理;2. 激光束的特点;3. 激光束表面处理的特点;4.反应过程5. 应用(常见的激光表面处理工艺)。
激光表面改性技术,是应用光学透镜将激光束聚集带很高的功率密度与很高的温度,照射各种材料表面,借助于材料的自身传导冷却,实现材料表面改性的方法。
通过激光表面改性,可大幅度提高材料或零件部件的性能和寿命,获得极大的社会效益和经济效益,其应用前景十分广阔。
一、激光束的产生某些具有亚稳态能级结构的物质(如氦、氖、二氧化碳)受外界能量激发时,使其处于亚稳态能级的原子数目大于处于低能级的原子数目,具有这种特性的物质称为激活介质。
将激活介质置于两个反射镜之间,其中一个反射率为100%的全反射镜,相对的一个是反射率为50%~90%的部分反射镜。
在光学谐振腔内,激活介质受到激发而产生光子辐射,使辐射不断加强。
遇有反射镜的存在,光子在两个反射镜间不断传播、反射,沿轴线方向不断连锁地进行下去,形成光震荡,最后由部分反射镜的输出端发射出来的频率、相位、传播和振动方向完全相同的光子成为激光束。
二、激光束的特点自从1960年世界上第一台红宝石激光器问世以来,激光技术已得到了很大的发展,并在国民经济各个领域得到广泛的应用。
与其他光源相比,激光束具有许多突出的特点。
(1)高功率密度(高亮度):与其他光源相比,激光光源发射激光束的功率密度较大,经过光学透镜聚集后,功率密度进一步增强,可达1014/cm2,焦斑中心温度可达几千度至几万度,比太阳的表面亮度高1010倍。
(2)方向性好:激光可认为是近似平行光束,因为激光束的发散角小到0.1mrad,是其他光源无法达到的。
因此,激光在传输过程中的能量损失很小,可利用光学透镜把高功率密度的激束光导向设定的零件部件部位。
(3)高单色性:激光源发出的激光是具有相同的位相与波长,光谱线宽可调节到10-7Ao,比其他单色性最好光源的谱线宽度小几个数量级。
三、激光束表面处理的特点与其他表面处理技术相比,激光表面处理具有如下特点:1.激光束处理表面后材料表面的化学均匀性很高,晶粒细小,因而表面硬度高,耐磨性好。
激光表面改性技术

激光增强电镀
激光化学气相沉积
激光冲击硬化
利用高能密度激光束照射金属材料表面,由于金属升华气化而急速 膨胀,产生的高于材料的动态屈服强度的高压应力波,从而提高了金 属材料的物理机械性能。
激光冲击硬化善了材料表面的耐磨性和耐腐 蚀性能。 (2)大大提高材料的强度和硬度。 (3)最大的优点在于明显改善材料的抗疲劳性能。
(由于激光冲击强化后使材料产生的变形很小,不产生热影响区,也不改变材料的 表面粗糙度,非常适合于微孔区、焊缝热影响区等局部区域的表面强化。)
(4)与传统的喷丸、锻打相比,洁净、无公害,可 处理圆角、拐角等部位
激光冲击硬化原理
1. 过程:材料表面局部升温、汽化、电离,产生高压力 (GPa)的等 离子体膨胀,对材料表面造成冲击波或应力波。
➢ 玻璃作为约束层时,B=21; 水,B=10. 1
➢ 冲击波峰压只与激光功率密度有关,与激光的脉宽和波长 无关
强化机制
表面硬度提高机理: ✓ 一对铝合金试样分析后认为,试样中存在的高密度位错是
硬度提高的主要原因; ✓ 一对各种铁基合金,冲击后位相的转变如y相至α相转变,
也是材料硬度提高的一个原因。对不锈钢激光冲击处理后 发现,马氏体的转变使表面硬度提高150%~200%; ✓ 一冲击处理后材料结构的改变例如缠结也能极大地提高表 面硬度。
国内外现状与发展
➢ 1970年贝尔实验室首次开始 ➢ 两个方向:
一小能量,小光斑,短脉冲,如:20mJ YAG,脉宽150ps, 光斑 直径0.1 mm, I=1012w/cm2; 一高能量,超短脉冲;
➢ 主要研究方向:小功率、约束层,功率密度越来越高 ➢ 主要用水和玻璃作为约束层
一玻璃的阻扰高,但装夹困难且碎片难以收集 一水操作方便
工程材料的激光加工与表面改性技术研究

工程材料的激光加工与表面改性技术研究激光加工与表面改性技术是目前材料科学领域的研究热点之一。
它可以通过激光辐射对工程材料进行精细的加工和表面改性,以提高材料的性能和功能。
本文将从激光加工与表面改性的基本原理,主要技术和应用案例等方面对相关研究进行介绍。
一、激光加工与表面改性的基本原理激光加工是利用激光束的热效应对材料进行加工的一种方法。
通过选择适当的激光波长和功率,可以实现对材料的切割、钻孔、焊接和打标等加工操作。
激光在加工过程中的作用主要包括热效应、化学反应和光化学反应。
在激光加工中,激光束被材料吸收后会转化为热能,导致材料温度升高。
通过控制激光辐射的时间和功率等参数,可以控制材料的温度升高速度和温度分布,从而实现对材料的精确加工。
除了热效应外,激光加工还可以引起材料的化学反应和光化学反应。
通过选择合适的激光波长和功率,可以激发材料内部的电子和分子,使其发生化学反应和光化学反应,从而改变材料的物理和化学性质。
二、激光加工与表面改性的主要技术在工程材料的激光加工与表面改性技术中,常用的主要技术包括激光切割、激光钻孔、激光焊接、激光打标和激光表面改性等。
1. 激光切割:激光切割是利用激光束的高能量密度和焦点能量集中的特点,对材料进行切割的一种高精度加工方法。
它可以实现对各种材料的切割,包括金属材料、非金属材料和复合材料等。
2. 激光钻孔:激光钻孔是利用激光束的高能量密度和高温作用,对材料进行钻孔的一种加工方法。
激光钻孔可以实现对各种材料的钻孔,包括金属材料、陶瓷材料和玻璃材料等。
3. 激光焊接:激光焊接是利用激光束的高能量密度和焦点能量集中的特点,对材料进行焊接的一种高精度加工方法。
它可以实现对金属材料的焊接,包括不锈钢、铝合金和钛合金等。
4. 激光打标:激光打标是利用激光束的高能量密度和焦点能量集中的特点,对材料进行打标的一种高精度加工方法。
它可以实现对各种材料的打标,包括金属材料、塑料材料和陶瓷材料等。
高能束表面改性技术

国内自20世纪80年代以来激光相变硬化工艺的应用开发在车辆、机械、矿山、模具等方面也有许多成功的实例并建立了生产线,例如对汽车或拖拉机汽缸套内壁进行激光相变硬化处理,使汽缸套的使用寿命成倍提高。
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激光合金化与激光熔覆
激光合金化与熔覆是同一种类型的工艺,它们的区别仅在于,激光合金化所形成的合金层的成分是介于施加合金与基体金属之间的中间成分,即施加合金受到较大或一定的稀释。而激光熔敷则是除较窄的结合层外,施加合金基本保持原成分很少受到稀释。 这些区别可以由被施加材料、施加合金成分、施加形式及量和激光工艺参数的改变来达到。
#2022
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电子束表面处理的特点
2.电子束表面改性工艺
1)电子束表面相变硬化
电子束表面相变硬化也称电子束表面淬火,是用高能量的电子束快速扫描工件,控制加热速度为103~105℃/s,使金属表面薄层被快速加热到相变点以上,此刻工件基体仍处于冷态。随着电子束的移开和热传导作用,表面热量迅速向工件心部或其他区域传递,高速冷却(冷却速度达108K/s~1010 K/s)产生马氏体等相变,在瞬间实现自冷淬火。
01
扫描速度太慢,会导致金属表面温度超过熔点,或者加热深度过深,不能自冷淬火。扫描速度太快,则可能使表面达不到相变温度。功率密度则受激光器功率和和光斑尺寸的影响,功率密度太小,表面得不到足够的热量,不能达到所需的相变温度。
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常用的黑化处理方法有磷化法、碳素法和熔覆红外能量吸收材料(如胶体石墨、含炭黑和硅酸钠或硅酸钾的涂料等)。其中磷化法最好,其吸收率可达80%~90%,膜厚仅为5μm,具有较好的防锈性,激光处理后不用清除即可用来装配。
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3)电子束表面合金化
电子束表面合金化与激光表面合金化有些相似,将某些具有特殊性能的合金粉末或化合物粉末如B4C、WC等粉末预涂敷在金属的表面上,然后用电子束加热,或在电子束作用的同时加入所需合金粉末使其熔融在工件表面上,在表面形成与原金属材料的成分和组织完全不同的新的合金层,从而使零件或零件的某些部位提高耐磨性、耐蚀性、耐高温氧化的特种性能。
激光表面改性技术

(5)激光表面合金化
a 原理:利用高能密度的大功率激光束将基底材料局部 区域表面加热到一定固态温度或形成一层薄的熔区, 通过扩散或添加合金元素或化学反应,改变表面化学 成分以改善材料表面的性能。 b 优点:①可利用气体或液体材料作为合金元素 ②合金化层组织小,结构致密,气孔率低 ③无需以工件作为电极传导,粉末材料和基体 材料使用面广 ④ 热影响区小,工件变形小 c 用途:常用于在磨损、腐蚀、高温氧化等工作条件下 的工件表面强化,以及修复磨损件。
(4)激光冲击强化
a 原理:指利用高能量密度、短脉冲激光扫描材料表面,由 于材料吸热后升华气化而急速膨胀甚至等离子体化,并引 起爆炸波以及在表面产生冲击波,从而使材料表面强化的 技术。在激光与材料相互作用的过程中,由于高压冲击应 力波的产生,使材料表面产生塑性变形,形成大量的高密 度位错和残余压力,从而可大幅度提高材料表面的硬度和 抗疲劳性。 b 优点:①可在空气中进行,对基体材料不产生畸变。 ②可冲击强化精加工工件的曲面(如齿轮、轴承 等) c 用途:提高材料抗疲劳寿命
总之:激光表面改性技术在改善和强化材料表面性 能,提高材料的使用寿命方面具有突出的优越性。
3.激光表面改性技术的分类
激光熔覆、激光淬火、激光表 面熔凝、激光表面冲击强化、 激光表面合金化
(1)激光熔覆(亦称为激光包覆,或者激光 熔敷)
a 原理:通过在基体材料(基材)表面添加一层熔覆材 料,再利用高能密度的激光束对其表面辐射加热, 使基材表面薄层和熔覆材料发生熔化,由于材料自 身热传导作用,被辐射后的材料表面迅速冷却温度 降低,并快速凝固形成一层与其为冶金结合的填料 熔覆层。 b 方法:一步法(同步送料法)和预置法 (P5 –P6) c 优点:①涂层与基材集合好,熔覆组织致密。 ②降低材料成本,降低能源消耗,节约贵重稀 有金属。 d 用途:材料表面改善和修复
7.2 激光表面改性技术

激光淬火技术的应用
❖ 激光淬火由于以上优点而得到较为广泛的应用。 发动机缸体表面淬火,可使缸体耐磨性提高3倍以 上; 热轧钢板剪切机刃口淬火与同等未处理的 刃口相比寿命提高了一倍左右; 而且激光表面
❖ 淬火还应用在机床导轨淬火、齿轮齿面淬火、发 动机曲轴的曲颈和凸轮部位局部淬火以及各种工 具刃口激光淬火。
1) 材料成分:是通过材料的 淬硬性和淬透性来影响激光 淬硬层深度与硬度的。一般 说来,随着钢中含碳量的增 加,淬火后马氏体的含量也 增加,激光淬硬层的显微硬 度也就越高,如图所示
2) 激光工艺参数:激光淬火 层的宽度主要决定于光斑直径; 淬硬层深度由激光功率、光斑直 径和扫描速度共同决定;描述激 光淬火的另一个重要工艺参数为 功率密度,即单位面积注入工件 表面的激光功率。为了使材料表 面不熔化,激光淬火的功率密度 通常低于104W/cm2,一般为 1000-6000W/cm2。
谢谢观看 请给高分
激光表面熔凝技术特点
优点:比激光淬火层的总硬化层深度要深、 硬度要高、耐磨性也要好。
缺点:基材表面的粗糙度较大,后续加工量 大。
7.2.3 激光熔覆技术
激光熔覆(Laser Cladding)技术亦称激光 包覆、激光涂覆、激光 熔敷,是一种新的表面 改性技术。它通过在基 材表面添加熔覆材料, 利用高功率密度的激光 束使之与基材表面一起 熔凝的方法,在基材表 面形成与其为冶金结合 的添料熔覆层,以改善 其表面性能的工艺。
3)表面预处理状态:一是表 面组织淮备,即通过调质处理等 手段使钢铁材料表面具有较细的 表面组织,以便保证激光淬火时 组织与性能的均匀、稳定。二是 表面“黑化”处理,以便提高钢 铁表面对激光束的吸收率。
优点:
(1)与常规淬火相比,激光淬火 后的硬度要高1-5HRC。 (2)激光加热和冷却速度非常快, 变形小。 (3)可对局部、沟槽、内壁、刃 口等进行激光表面强化,可加工 形状复杂的零件。 (4)相变硬化层组织细密,位错 密度高,耐磨性更好。 (5)几乎不破坏表面粗糙度,采 用防氧化保护薄涂层。 (6)不需要加热和冷却介质,无 污染,清洁环保,效果好。 (7)加工过程采用计算机控制, 质量可靠,效率高。
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激光束表面改性技术
摘要:激光束表面改性技术在改善材料表面性能,提高材料使用寿命方面具有突出的优越性。
它作用于材料表面使得材料的表面性能得到了明显的提高,随着研究的深入和技术的逐渐成熟,表面改性技术在工业领域中的应用越来广泛,目前进行材料表面改性的工艺有激光相变硬化、激光熔覆、激光合金化、激光非晶化、激光冲击硬化,本文就其工艺方法进行了综述。
一、引言
激光表面处理技术的研究始于20世纪60年代,但是直到20世纪70年代初研制出大功率激光器之后,激光表面处理技术才获得实际的应用。
它是将现代物理学、化学、计算机、材料科学、先进制造技术等多方面的成果和知识结合起来的高新技术,用激光的高辐射亮度,高方向性,高单色性特点,以非接触性的方式加热材料表面,借助于材料表面本身传导冷却, 使金属材料表面在瞬间被加热或熔化后高速冷却,来实现其表面改性的工艺方法。
二、激光相变硬化
激光表面相变硬化又称激光淬火,它是以104~105W/cm2高能功率密度的激光束作用在工件表面,以105~106℃/s的加热速度,使受激光束作用的工件表面部位温度迅速上升到相变点以上,形成奥氏体,并通过仍处于冷却态的基体与加热区之间形成的极高的温度梯度的热传导,一旦激光停止照射,则以105℃/s的速度冷却,实现自冷淬火,形成表面相变硬化层。
三、激光熔覆
激光熔覆是采用激光束加热熔覆材料和基材表面,使所需的特殊材料熔焊于工件表面的一种新型表面改性技术。
这项技术始于1974年, Gnanamuthu申请了激光熔覆一层金属于金属基体的熔覆方法专利[3]。
经过二十几年的发展, 激光熔覆已成为材料表面工程领域的前沿和热门课题。
影响激光熔覆的因素主要有熔覆材料的原始成分、基体材料成分、熔覆的工艺参数。
激光熔覆技术示意图见图1
1.短型光束或高斯型光束
2.气动送粉
3.测量孔
4.振动器
5.粉末漏斗箱
6.二氧化碳气体激光束高频振动7样品运动
8.样品9.熔覆厚度10.熔覆层
图1激光熔覆技术示意图
⑴激光熔覆材料
激光熔覆材料主要有镍基、钴基、铁基自熔性合金和金属陶瓷等类型;激光熔覆材料的选择,主要考虑使用性能及工艺性能等因素。
一般来讲,镍基合金适用于要求局部耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的零件,所需的激光功率密度较高;钴基合金适用于要求耐磨、耐蚀、抗热疲劳、高温强度要求较高的零件;铁基合金大多数用于要求局部耐磨的零件且需激光功率较低;陶瓷涂层用于热稳定性、化学稳定性要求较高的高温耐磨、耐蚀或表面磨损特别严重的零件。
⑵激光熔覆工艺参数
激光熔覆工艺参数包括激光输出功率、光斑尺寸、扫描速度及送粉速度或与之层厚度等。
输入的激光能量以合金粉末充分熔化、基材熔化适当为准,实际工艺参数与基材的成分、预热状态、熔覆材料的种类等有关,一般以熔覆层的接触角θ的大小进行评价,接触角越大,熔覆材料熔化越充分,稀释率也越高;当θ<90°时,基材未熔化,熔覆材料的熔化状况也不好,熔覆层与基体未焊合。
⑶稀释率
稀释率是指在激光熔覆过程中,由于基材元素的混入而引起的熔覆层合金成分的变化,用基材合金在熔覆层中所占的百分比表示。
激光熔覆优于其它熔焊技术的一个很重要指标,就是稀释率低。
因此,在进行激光熔覆处理时,必须充分考虑稀释率的变化,激光熔覆的稀释率一般不超过8%。
稀释率的测定,有实际成分测量计算法和横截面积测量计算法两种。
①实际成分测量计算按下式进行[2]
稀释率:η=[ρp(Xp+s%-Xp%)]/
[ρs(Xs%-Xp+s%)+
ρp(Xp+s%-Xp%)]
式中,ρp为熔覆合金的密度;ρs为基材密度;Xp%为熔覆合金中元素X的质量分数;Xs%为基材中X元素的质量分数;Xp+s为整个熔覆层搭接处X元素的质量分数。
②用横截面积法计算出稀释率
稀释率:η=A1/(A1+A2)
式中:A1为基材熔化区截面积;A2为熔覆区截面积。
上式简化,可用下式进行计算:
稀释率:η=h/(H+h)
式中,h为基材熔深;H为熔覆层高度。
四、激光合金化
激光表面合金化是利用高能激光束加热并熔化基体表层与添加元素,使其混合后迅速凝固,从而形成以原基材为基的新的表面合金层。
激光表面合金化具有许多独特的优点:能进行非接触式的局部处理,易于实现不规则的零件加工;能量利用率高;合金体系范围宽;能准确控制各工艺参数,实现合金化层深度可控;热影响区小,工件变形小[1]。
激光表面合金化质量除与不同的合金体系有关外,还与激光器的类型、输出功率、光斑尺寸、扫描速度等因素有关。
激光合金化时能量密度一般为104~108W/cm2,作用时间为0.1~10ms,熔池深度可达0.5~2.0mm,相应的凝固速度达20m/s。
激光表面合金化可分为三种工艺方式:
⑴预置法即先将合金化材料预涂覆于需强化部位,然后进行激光扫描熔化,实现合金化。
预涂覆可采用热喷涂、气相沉积粘结,电镀等工艺。
实际应用较多的粘结法工艺简单,便于操作,且不受合金成分限制。
⑵硬质粒子喷射法采用惰性气体将合金化细粉直接喷射至激光扫描所形成的熔池,凝固后硬质相镶嵌在基体中,形成合金化层。
⑶激光气相合金化将能与基材金属反应形成强化相的气体(如氮气、渗碳气氛等)注入金属熔池中,并与基材元素反应,形成化合物合金层。
五、激光非晶化
1976年美国联合技术研究中心首先提出激光非晶化的理论和应用。
就非晶态合金而言,有许多优异的特性是晶态合金无法相比的。
同样表面非晶态合金具有很高的耐磨性、耐蚀性,特殊的电学磁学和化学性能[4]。
它的原理是基于被加热的金属表面熔化,在大于一定临界冷却速度急冷到低于某一特征温度,以抑制晶体形核和生长,而获得非晶态金属。
与急冷法制取的非晶态合金相比,激光法制取的非晶态合金的优点是:冷却速度高,达到1012~1013k/s,而急冷法的冷却速度只能达到106~107k/s。
可在金属零件的表面上形成可控的非晶层。
对纯金属元素也可获得非晶。
激光法制取的非晶态合金的缺点是:目前还不能直接生产非晶金属薄带。
激光一次扫描制造非晶合金的宽度不能过宽。
在相同条件下,
YAG激光比CO2激光器更容易形成非晶态。
这是因为YAG激光波长比CO2激光波长小一个数量级。
⑴激光非晶化工艺:脉冲激光非晶化常用YAG激光器。
为获微秒级、纳秒级(10-9s)、皮秒级(10-12s)、飞妙计(10-15s)的脉宽,必须采用相应的锁模和调Q技术。
对半导体材料的激光非晶化应采用倍频技术。
连续激光非晶常用CO2激光器。
非晶化工艺参数往往取决于被处理材料的特性。
对易形成非晶的金属材料,其工艺参数为:脉冲激光能量密度1~10J/cm2,脉宽10-6~10-10s (激光作用时间),连续激光功率密度>106W/cm2,扫描速度1~10m/s。