7.18 激光淬火工艺讲解
激光淬火
图2 激光参数与不同应用的关系
2.2 激光淬火的原理
激光淬火与传统淬火热处理机理完全一致：A化后以大于M形成的 临界冷却速度冷却下来。
图3 钢材不同热处理的加热温度
图4 共析钢的等温转变图
2.2 激光淬火的原理
（1）获得晶粒极细的马氏体； （2）淬硬层中位错密度很高； （3）表层形成压应力。
图5 共析钢的等温转变和连续转的马氏体晶粒更细，位错密度更高，强 度比常规淬火提高5%-20%；
（2）加热速度快，热影响区小，淬火应力及变形小； （3）热处理的柔性好，可对深孔、凹槽等进行局部硬化； （4）工艺周期短，生产效率高，容易实现自动化； （5）激光淬火无需冷却介质，对环境污染小。
行：胶体石墨和含碳黑的涂料刷涂到工件表面，可提高吸收率达 90%以上。
表1 激光表面淬火应用实例
图8 激光淬火处理齿轮内齿 (40Cr)
图9 激光淬火处理炮管内堂 （38CrNi3MoV)
图10 船用缸套的激光淬火处理
3. 小结
本次课介绍了激光淬火的机理、特点和应用，激光淬 火比传统热处理获得的淬硬层硬度更高。
2.4 影响激光淬火效果的因素
工艺因素 （1）光斑直径：影响淬火层宽度； （2）激光功率、扫描速度：淬火层深度 一般激光淬火使用的功率密度≤104W/cm2(过高导致材料熔化）
图6 激光淬火表面层不同位置的硬度分布
图7 淬火硬化层深度与扫描速度的关系
（3）淬火前预处理：影响吸收率 磷化、黑化或涂覆红外能量吸收材料，其中黑化方法简单可
激光淬火工艺
课程名称：激光加工技术 主讲教师：王文权 单位：浙江工贸职业技术学院
1. 教学目标
了解激光表面淬火的原理和工艺特点。
2.激光表面淬火介绍
2.1 激光淬火的概念 激光淬火又称激光相变硬化，就是利用激光将金属材料加
热到相变点以上但低于熔点，依靠金属材料自身传导快速冷却 达到淬火的目的，其实质是马氏体相变硬化。
4. 作业思考题
1）激光淬火的机理与材料的常规热处理机理是否相同？ 2）与材料的常规淬火处理相比，激光淬火有什么特点？
激光淬火技术工艺介绍及应用
激光淬火技术是利用聚焦后的激光束快速加热钢铁材料表面，使其发生相变，形成马氏体淬硬层的过程。
激光淬火前后工件的变形几乎可以忽略，因此特别适合高精度要求的零件表面处理。
激光淬硬层的深度依照零件成分、尺寸与形状以及激光工艺参数的不同，一般在0.3~2.0mm 范围之间。
对大型齿轮的齿面、大型轴类零件的轴颈进行淬火，表面粗糙度基本不变，不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求。
激光淬火现已成功地应用到冶金行业、机械行业、石油化工行业中易损件的表面强化，特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面，效果显著，取得了很大的经济效益与社会效益，近年来在模具、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越广泛的应用。
一：激光淬火的特点
1．淬火零件不变形、激光淬火的热循环过程快、中碳钢、大型轴类；
2．几乎不破坏表面粗糙度、采用防氧化保护薄涂层、模具钢、各种模具；
3．激光淬火不开裂、精确定量的数控淬火、冷作模具钢、模具、刃具；
4．对局部、沟、槽淬火、定位精确的数控淬火、中碳合金钢、减振器；
5．激光、淬火清洁、高效、不需要水或油等冷却介质、铸铁材料、发动机汽缸；
6．淬火硬度比常规方法高、淬火层组织细密、强韧性好、高碳合金钢、大型轧辊。
二：激光淬火工业应用实例
激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具、减振器、摩擦轮、轧辊、滚轮零件进行表面强化。
适用材料为中、高碳钢，铸铁。
南京中科煜宸激光技术有限公司专业从事激光增材制造装备(3D打印、激光修复)、智能激光焊接装备、自动化生产线、核心器件（工艺软件、送粉器、加工头）和金属粉末材料的研发与制造，感兴趣的用户可以咨询了解一下。
7.18 激光淬火工艺讲解
2.4 影响激光淬火效果的因素
工艺因素 （1）光斑直径：影响淬火层宽度； （2）激光功率、扫描速度：淬火层深度 一般激光淬火使用的功率密度≤104W/cm2(过高导致材料熔化）
图6 激光淬火表面层不同位置的硬度分布
图7 淬火硬化层深度与扫描速度的关系
（3）淬火前预处理：影响吸收率 磷化、黑化或涂覆红外能量吸收材料，其中黑化方法简单可
4. 作业思考题
1）激光淬火的机理与材料的常规热处理机理是否相同？ 2）与材料的常规淬：激光加工技术 主讲教师：王文权 单位：浙江工贸职业技术学院
1. 教学目标
了解激光表面淬火的原理和工艺特点。
2.激光表面淬火介绍
2.1 激光淬火的概念 激光淬火又称激光相变硬化，就是利用激光将金属材料加
热到相变点以上但低于熔点，依靠金属材料自身传导快速冷却 达到淬火的目的，其实质是马氏体相变硬化。
图5 共析钢的等温转变和连续转变图
2.3 激光淬火的特点
（1）激光淬火后工件获得的马氏体晶粒更细，位错密度更高，强 度比常规淬火提高5%-20%；
（2）加热速度快，热影响区小，淬火应力及变形小； （3）热处理的柔性好，可对深孔、凹槽等进行局部硬化； （4）工艺周期短，生产效率高，容易实现自动化； （5）激光淬火无需冷却介质，对环境污染小。
行：胶体石墨和含碳黑的涂料刷涂到工件表面，可提高吸收率达 90%以上。
表1 激光表面淬火应用实例
图8 激光淬火处理齿轮内齿 (40Cr)
图9 激光淬火处理炮管内堂 （38CrNi3MoV)
图10 船用缸套的激光淬火处理
3. 小结
本次课介绍了激光淬火的机理、特点和应用，激光淬 火比传统热处理获得的淬硬层硬度更高。
图1 激光的不同热作用与强化类型
激光熔凝及激光熔凝淬火讲解
激光熔凝及激光熔凝淬火激光熔凝原理激光熔凝也称激光熔化淬火。
激光熔凝是用激光束将获得工件表面加热熔化到一定深度，然后自冷使熔层凝固，获得较为细化均质的组织和所需性能的表面改性技术。
激光熔凝原理与激光非晶化基本上相一致。
但激光熔凝处理时激光的能量密度和扫描速·度均远小于激光非晶化。
激光熔凝与激光合金化不同，它在表面熔化时一般不添加任何合金元素，熔凝层与材料基体是天然的冶金结合；在激光熔凝过程中，可以排除杂质和气体，激光熔凝原理激光熔凝也称激光熔化淬火。
激光熔凝是用激光束将获得工件表面加热熔化到一定深度，然后自冷使熔层凝固，获得较为细化均质的组织和所需性能的表面改性技术。
激光熔凝原理与激光非晶化基本上相一致。
但激光熔凝处理时激光的能量密度和扫描速·度均远小于激光非晶化。
激光熔凝与激光合金化不同，它在表面熔化时一般不添加任何合金元素，熔凝层与材料基体是天然的冶金结合；在激光熔凝过程中，可以排除杂质和气体，同时急冷重结晶获得的组织有较高的硬度、耐磨性和抗蚀性；其表面熔层深度远大于激光非晶化。
激光熔凝是将金属材料表面在激光束照射下成为溶化状态，同时迅速凝固，产生新的表面层。
根据材料表面组织变化情况，可分为合金化、重溶细化、上釉和表面复合化等。
我公司的轧辊激光熔凝产品是用适当的参数的激光辐照材料表面，使其表面快速熔融、快速冷凝，获得较为细化均质的表面改性技术。
它具有以下优点：表面熔化时一般可添加超硬耐磨金属元素或化学元素，熔凝层与材料基体形成冶金结合。
在激光熔凝过程中，可以排除杂质和气体，同时急冷重结晶获得的杂质有较高的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
其熔层薄、热作用区小，对表面粗糙度和工件尺寸影响不大，有时可不再进行后续磨光而直接使用。
提高溶质原子在基体中固溶度极限，晶粒及第二相质点超细化，形成亚稳相可获得无扩散的单一晶体结构甚至非晶态，从而使生成的新型合金获得传统方法得不到的优良性能。
激光淬火技术
第一章绪论自从光之骄子——Laser问世以来，激光技术作为一门举世瞩目的高新技术，几乎在各行业都获得了重要的应用。
目前正处于激光开始向传统制造技术中的许多工艺过程积极渗透的阶段，在这之前的传统加工工艺贯穿着整个加工制造行业，激光加工技术的出现必将引起加工制造行业新的变革。
激光加工技术被誉为“未来制造系统的共同加工手段”，将成为21世纪世界工业中的骨干产业之一。
激光加工技术具有效率高、质量优、清洁环保、加工范围广等到特点，解决了传统加工中许多无法解决的问题。
有人预测，激光加工和激光先进制造技术将引起一次新的工业革命。
激光加工代表当前先进制造业的发展方向，各发达国家和先进的发展中国家都把激光加工技术作为提高生产效率和提升其国际竞争力的重要手段。
激光加工技术是利用激光束高度集中的能量，按所需的位置和时间，以预定的量值，准确地投射到材料表面上，通过与材料的能量传递，使材料表面瞬间获得很高的能量以改变其状态，从而实现材料加工的目的。
材料的激光加工主要包括激光表面淬火(laser surface hardening)、激光表面合金化(laser surface alloying)、激光熔覆(laser cladding)、激光焊接(laser welding)、激光切割(laser cutting)及激光钻孔(laser drilling)等。
使用不同的加工方法可以实现不同的加工目的，关键在于激光的能量及其与材料的相互作用特点。
激光表面热处理技术是激光加工技术中的一个重要方面，利用高功率密度激光束对金属零件表面进行处理，可对材料实现表面淬火、表面重熔、表面熔覆以及表面合金化等表面改性的目的。
激光表面处理能够通过激光淬火及表面重熔工艺来改变基体表层材料的微观结构，还可以通过激光熔覆、气相沉积和合金化等处理方法同时改变表层的化学成份和微观结构。
激光表面淬火是现有激光表面处理技术中最早研究和应用最多的方法之一。
近年来激光表面热处理技术不仅在研究和开发方面得到迅速发展，而且在工业应用方面也取得了长足的进步，成为表面工程中的一个十分活跃的新兴领域。
718hh激光淬火硬度
718hh激光淬火硬度
激光淬火是一种先进的热处理技术，通过将材料暴露在高能量激光束下，使其迅速升温并快速冷却，从而显著提高材料的硬度和耐磨性。
718hh激光淬火硬度是指使用激光淬火技术处理后的718hh钢材料的硬度水平。
718hh钢是一种高强度、高温合金钢，具有良好的耐热性和耐腐蚀性能。
然而，传统的热处理方法无法满足其在高温和高压环境下的要求。
激光淬火技术的应用为解决这一问题提供了新的途径。
激光淬火技术的核心是利用激光束的高能量，将材料局部加热到临界温度以上，然后通过快速冷却来实现淬火效果。
激光淬火过程中，激光束的高能量使材料表面迅速升温，而快速冷却则使材料迅速冷却，从而形成高硬度的淬火层。
718hh激光淬火硬度的提高主要归功于淬火层的形成。
淬火层通常具有高硬度、高强度和优异的耐磨性能，能够有效提高材料的使用寿命和耐久性。
此外，激光淬火还可以提高材料的表面质量，并具有良好的尺寸稳定性和形状控制能力。
718hh激光淬火硬度的提高对于一些特定领域的应用具有重要意义。
例如，在航空航天、汽车制造和工程机械等领域，材料的硬度和耐磨性往往是关键性能指标。
通过激光淬火技术，可以显著提高材料的硬度，从而增强其在高温和高压环境下的使用性能。
718hh激光淬火硬度的提高是一项具有重要意义的热处理技术，能够显著改善材料的硬度和耐磨性能。
该技术的应用为高强度、高温合金钢材料在特定领域的应用提供了新的解决方案。
随着激光技术的不断发展和完善，相信激光淬火技术将在更广泛的领域得到应用，并为材料的性能提升带来更多可能性。
激光表面淬火技术原理
激光表面淬火技术原理表面淬火技术原理激光淬火，也称激光热处理、激光硬化，即利用聚焦后的激光束快速加热金属材料表面，使其发生相变成马氏体淬硬层的一种高新技术，分为激光相变硬化、激光熔凝硬化和激光冲击硬化三种工艺方法。
技术特点1.激光淬火马氏体晶粒更细、位错密度更高，硬度更高，耐磨性更好。
2.变形极小，甚至无变形，适合于高精度零件处理，部分场合可作为材科和零件的最后处理工序。
3.无需回火，淬火表面得到压应力，不易产生裂纹。
4.如工柔牲好，适用面广，可方便地处理大尺寸工件和沟、槽、深孔、内孔、盲孔等局部区域。
5可根据需要调整硬化层深浅。
6.硬度梯度非常小，硬度基本不随激光硬化层深变化而变化。
7.适合的材料广泛，包括各种中高碳钢、工具钢、模具钢以及铸铁材料等。
8.加工过程自动化控制，工期短，质量稳定。
9.低碳环保，无需冷却介质，无废气废水排放。
技术参数适合材质：各类中高碳钢、铸铁淬火硬度：一般可比感应淬火高1-5HRC淬火深度：0.1-1.2mm应用领域激光淬火技术解决了许多常规热处理工艺无法解决的难题，已大量应用于冶金、汽车、模具、五金、轻工、机械制造等行业。
适合各类型零件的热处理：1.难以进入热处理炉的大型工件。
2.仅需对沟、槽、孔、边、刃口等局部表面进行热处理的工件。
3.常规热处理工艺难以处理到的部位。
4.对热处理变形量要求高的精密零件。
5.铸铁工件表面的热处理。
6.常规热处理工艺易产生裂纹的零件。
7.常规热处理工艺达不到硬度要求的零件。
激光表面修复技术原理通过在基材表面添加不同成分、性能的熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基材表面形成与其为冶金结合的具有特殊物理、化学或力学性能的添料熔覆层。
技术特点1. 激光熔覆层与基体为致密冶金结合，结合强度高，不脱落。
2. 加工过程热影响区和热变形小，不改变基材内部金属性能。
3. 可实现工件表面性能的定制，熔覆耐磨损、耐腐蚀、耐高温等特殊功能层。
激光淬火知识点总结
激光淬火知识点总结激光淬火的工艺原理激光淬火是利用激光束高能量的瞬时性加热，使材料表面迅速升温到过温度，然后通过冷却淬火，使表面层产生相变，从而获得高强度、高硬度和高耐磨性。
激光淬火的工艺原理包括以下几个方面：1. 光热效应：激光束对材料表面的能量聚焦，使材料表面温度迅速升高，达到相变温度以上，造成局部的超淬质组织。
2. 瞬时性：激光淬火的加热时间极短，热输入高能量密度，迅速升温和降温，形成高强度和高硬度表面。
3. 相变效应：激光加热后迅速冷却，形成奥氏体和马氏体的相变，产生高强度和高硬度的组织结构。
激光淬火的设备激光淬火的设备一般包括激光器、光学系统、工件夹持系统和工艺控制系统等部分。
激光器是激光淬火的关键设备，激光器的类型通常有固体激光器、气体激光器和半导体激光器等。
光学系统用于对激光进行聚焦和整形，使激光能量能够集中到工件表面，工艺控制系统用于对激光加工参数进行实时监控和调节，以实现激光淬火工艺的精确控制。
激光淬火的工艺控制激光淬火的工艺控制包括激光参数、工件预处理、冷却介质和淬火温度等方面。
激光参数包括激光功率、激光脉冲宽度、激光脉冲频率等，这些参数对激光加工过程中的温度分布和物相变化有重要影响。
工件预处理包括表面清洁和除氧化层等，保证激光在工件表面有效加热，冷却介质包括气体、液体或固体，用于对加热后的工件进行迅速冷却，以稳定组织结构和性能。
激光淬火的应用激光淬火广泛应用于工具、模具、轴承、齿轮、汽车零部件等金属材料的表面强化和改性处理，获得高硬度、高耐磨性和高疲劳强度的表面层，提高材料的使用寿命和性能。
同时，在航空航天、船舶制造和兵器装备等领域也得到了广泛的应用。
激光淬火的发展趋势随着制造业对材料性能要求的不断提高，激光淬火作为一种先进的表面强化处理技术，具有广阔的应用前景。
激光淬火的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 高能激光源和光学系统的发展，提高激光淬火的加工效率和加工质量。
2. 激光参数的精确控制和优化设计，获得更高的淬火效果和性能提升。
激光熔凝(淬火)及原理介绍
激光熔凝(淬火)及原理介绍激光熔凝原理激光熔凝也称激光熔化淬火。
激光熔凝是用激光束将获得工件表面加热熔化到一定深度，然后自冷使熔层凝固，获得较为细化均质的组织和所需性能的表面改性技术。
激光熔凝原理与激光非晶化基本上相一致。
但激光熔凝处理时激光的能量密度和扫描速·度均远小于激光非晶化。
激光熔凝与激光合金化不同，它在表面熔化时一般不添加任何合金元素，熔凝层与材料基体是天然的冶金结合；在激光熔凝过程中，可以排除杂质和气体，同时急冷重结晶获得的组织有较高的硬度、耐磨性和抗蚀性；其表面熔层深度远大于激光非晶化。
激光熔凝是将金属材料表面在激光束照射下成为溶化状态，同时迅速凝固，产生新的表面层。
根据材料表面组织变化情况，可分为合金化、重溶细化、上釉和表面复合化等。
我公司的轧辊激光熔凝产品是用适当的参数的激光辐照材料表面，使其表面快速熔融、快速冷凝，获得较为细化均质的表面改性技术。
它具有以下优点：表面熔化时一般可添加超硬耐磨金属元素或化学元素，熔凝层与材料基体形成冶金结合。
在激光熔凝过程中，可以排除杂质和气体，同时急冷重结晶获得的杂质有较高的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
其熔层薄、热作用区小，对表面粗糙度和工件尺寸影响不大，有时可不再进行后续磨光而直接使用。
提高溶质原子在基体中固溶度极限，晶粒及第二相质点超细化，形成亚稳相可获得无扩散的单一晶体结构甚至非晶态，从而使生成的新型合金获得传统方法得不到的优良性能。
激光（相变）淬火和激光熔凝淬火激光（相变）淬火技术是利用聚焦后的激光束入射到钢铁材料表面，使其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料的快速导热作用，使受热表层快速冷却到马氏体相变点以下，进而实现工件的表面相变硬化。
激光淬火原理与感应淬火、火焰淬火技术相同。
但是其技术特点是，所使用的能量密度更高，加热速度更快，不需要淬火介质，工件变形小，加热层深度和加热轨迹易于控制，易于实现自动化，因此可以在很多工业领域中逐步取代感应淬火和化学热处理等传统工艺。
激光淬火工艺
激光淬火工艺
激光淬火工艺是近些年来新兴的金属工艺技术，是使用激光进行淬火的一种特殊工艺。
它不仅把传统的淬火释放大电流来进行淬火，还使用激光聚焦技术，使金属受热淬火更加准确，精确，灵敏，快速，从而达到更好的结果。
激光淬火使用的原理是：激光光束能将金属处于极短的时间内聚焦，使金属受热变软，从而达到淬火效果。
激光淬火可以使金属获得更好的抗冲击和抗拉强度，更加节能，更大程度地提高加工速度。
激光淬火过程能够控制金属表面最小变形，比大电流淬火技术更节能，能够根据实际工况调节加热温度，不受原料形状影响，所以更适合于于复杂形状的淬火处理。
激光淬火技术的优点有：
1、度高：激光淬火技术可以使金属获得更高的抗冲击和抗拉强度，更加节能，更大程度地提高加工速度，因此精度更高。
2、率高：激光淬火工艺可以在极短的时间内完成淬火处理，比传统的淬火技术更快速，更有效率，并且能够控制金属受热淬火过程中的最小变形。
3、灵活性强：激光淬火技术可以根据实际工况调节加热温度，不受原料形状影响，所以更适合于复杂形状的淬火处理。
激光淬火工艺是近些年新兴的金属机械加工技术，为金属加工行业提供了新的淬火工艺，比传统的淬火工艺更加精确，效率更高，灵活性更强，节能更多，对金属加工行业具有重要的意义。
此外，激光淬火工艺还可以用于金属熔炼、焊接、表面清洁、机械加工等，使金属加工行业更加发达，更加有效，也会推动金属行业的发展。
综上，激光淬火工艺是一项新兴的金属加工技术，它不仅提高了加工效率，更加节能，而且可以使金属获得更好的抗冲击和抗拉强度，因此，它是金属加工行业的重要工艺，未来可期。
718热处理工艺流程
718热处理工艺流程
嘿，朋友们！今天咱就来讲讲 718 热处理工艺流程。
这可真是个有趣又重要的玩意儿啊！
你想啊，这热处理就好比给材料来一场特别的“变身秀”。
就像咱人要打扮得精神漂亮一样，材料经过热处理也能变得超级厉害。
718 热处理的第一步呢，就像是给材料洗了个舒服的“热水澡”，让它热乎起来。
这个过程得把握好温度，不能高了也不能低了，不然材料可就“不乐意”啦。
然后呢，就到了关键的保温阶段，这就好像让材料在一个温暖的小窝里好好待着，慢慢吸收能量，变得更强大。
接下来呀，冷却可不能马虎。
这冷却就好比大热天突然来了一阵凉风，得恰到好处。
太快了不行，太慢了也不行，得找到那个刚刚好的节奏。
要是冷却没做好，那前面的功夫可就白费咯。
这整个过程，就像一场精心编排的舞蹈。
每个步骤都要配合得完美无缺，才能跳出最精彩的舞步。
咱可不能小瞧了这热处理，它能让材料的性能发生翻天覆地的变化呢。
你说这是不是很神奇？就像变魔术一样，经过这一系列操作，普普通通的材料就摇身一变，成了厉害的角色。
咱生活中的好多东西可都离不开这718 热处理工艺流程呢。
比如说汽车零件吧，经过热处理后，就能更耐磨、更耐用，开起车来也更放心不是？还有那些机械设备，有了热处理的加持，就能更好地工作，为我们服务。
所以啊，这 718 热处理工艺流程可真是个宝啊！咱得好好研究它，把它用得恰到好处。
让我们的生活因为它变得更加美好，更加便利。
怎么样，你是不是也对这神奇的热处理工艺流程充满了好奇和期待呢？反正我觉得这真的是太有意思啦！。