激光淬火也称激光相变硬化,属于表面热处理范畴。激光淬火通过激光束扫描工件表面,使工件表面迅速升温到相变温度以上、熔化温度以下,然后停止或移开激光束,热量从工件表面向基体内部快速传导,表面得以急剧冷却,使受热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。
与激光淬火相对应的感应淬火及热处理炉是常规的加工手段,然而感应淬火工具专用性高(一个部位一种感应器,甚至要求一种专用定位夹具)、不适应形状复杂的零件、易产生淬火裂纹等缺点,而激光淬火具有自动化控制、柔性加工、零件变形小、淬火后无需回火、淬火硬度比常规方法高约5%~20%、低碳环保等诸多优点,这些优点使激光淬火加工逐渐受到关注。
本次激光淬火实验以传动轴为例,简要介绍激光淬火工艺应用。
实验工件传动轴
(1)表面全部淬火
(2)表面硬度:>HRC51
(3)淬硬层深度:>0.8mm
(4)圆跳度:<0.01mm
根据工艺方案进行淬火处理后,表面硬度:HRC52-54,淬火深度0.8mm处硬度为HRC40-42,搭接软化带宽度0.3mm,硬度为HRC35-38,圆跳度<0.01mm,工件淬火前后圆跳度无变化,表面粗糙度无变化,无淬火缺陷。