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二極管激光熔覆的熱處理
來源: | 作者:huirui2019 | 發布時間: 2020-04-25 | 87 次瀏覽 | 分享到:
在本系列的最后幾篇文章中,我們已經介紹了二極管激光熔覆使用中的一些關鍵領域?,F在我們考慮的另一個應用領域是:熱處理。它用于硬化機器部件,工具以及配件和器皿,也用于軟化高強度材料。 金屬的熱處理,例如鋼的硬化,是最古老的工業過程之一。它的起源可以追溯到遠古時代。即使采用當今的激光熱處理,仍要追求經典的目標:通過將熱量專門引入定義的表面積,材料的性能得以改變,并且部件受到磨損和腐蝕的保護。
在本系列的最后幾篇文章中,我們已經介紹了二極管激光熔覆使用中的一些關鍵領域?,F在我們考慮的另一個應用領域是:熱處理。它用于硬化機器部件,工具以及配件和器皿,也用于軟化高強度材料。 金屬的熱處理,例如鋼的硬化,是最古老的工業過程之一。它的起源可以追溯到遠古時代。即使采用當今的激光熱處理,仍要追求經典的目標:通過將熱量專門引入定義的表面積,材料的性能得以改變,并且部件受到磨損和腐蝕的保護。
硬化組件
二極管激光熔覆特別適合于鋼部件的表面硬化。激光束將工件的近表面區域加熱到900至1500°C,并引起原始鐵素體鋼結構的熱誘導奧氏體化。如果射流隨后繼續移動,則材料會在加工點迅速冷卻(自威懾),并形成堅硬的馬氏體。由于多種原因,使用激光比使用感應線圈或氣體火焰可以更有效地實施此過程。首先,由于物理原因,材料加熱的速度比其他過程快。其次,與硬化有關的區域可以被更選擇性地處理,即,僅局部工件的輸入可以加熱工件的某些部分。第三,可以使用帶有集成高溫計或熱像儀的特殊光束整形光學器件對熱量輸入進行精確計量,尤其是要考慮到一個組件和同一組件中的不同散熱量。這些特性使二極管激光器非常適合處理幾何復雜的結構,這些結構在某些區域需要硬化,而在其他區域則需要保持其延展性。這些工藝優勢還可以節省成本:由于材料的變形小和自震性好,通常沒有或只有很小的措施來補償翹曲和冷卻。這最終反映在所需的時間和材料上。至少要考慮到一個組件和同一組件中的不同散熱。這些特性使二極管激光器非常適合處理幾何復雜的結構,這些結構在某些區域需要硬化,而在其他區域則需要保持其延展性。這些工藝優勢還可以節省成本:由于材料的變形小和自震性好,通常沒有或只有很小的措施來補償翹曲和冷卻。這最終反映在所需的時間和材料上。至少要考慮到一個組件和同一組件中的不同散熱。這些特性使二極管激光器非常適合處理幾何復雜的結構,這些結構在某些區域需要硬化,而在其他區域則需要保持其延展性。這些工藝優勢還可以節省成本:由于材料的變形小和自震性好,通常沒有或只有很小的措施來補償翹曲和冷卻。這最終反映在所需的時間和材料上。然而,其他人必須保持其延展性。這些工藝優勢還可以節省成本:由于材料的變形小和自震性好,通常沒有或只有很小的措施來補償翹曲和冷卻。這最終反映在所需的時間和材料上。然而,其他人必須保持其延展性。這些工藝優勢還可以節省成本:由于材料的變形小和自震性好,通常沒有或只有很小的措施來補償翹曲和冷卻。這最終反映在所需的時間和材料上。    
激光熔覆
二極管激光熔覆在哪里用于硬化?
承受磨損或周期性負載的組件(例如凸輪軸)特別要進行處理。在每臺汽油和柴油發動機中,鋼都會在那里摩擦—接觸區域因此必須硬化,否則很難想象零件會持久。對于這些復雜的結構,誘導過程不會走太遠?,F代凸輪軸的結構(帶有多個凸輪軌道和用于關閉氣缸或改變發動機控制的換檔滑門)需要精確的表面硬化,而這只有使用二極管激光熔覆才能實現。最古老的淬火廠已經在這里運營了10至15年。由于激光束源的價格多年來一直在持續下降,
激光熔覆
材料軟化
用二極管激光熔覆進行的熱處理不僅可以硬化,而且可以實現完全相反的處理,即材料的軟化。在此,固化的結構在某些區域中通過加熱而軟化(“回火”),或者例如通過奧氏體化和隨后的緩慢冷卻而轉變成鐵素體-珠光體結構。結果是片材更容易變形并且可以被更好地焊接或形成。同樣,與其他方法(例如感應,氣體火焰或紅外發射器)相比,二極管激光熔覆是更好的工具。一方面,材料處理(例如硬化)極其靈活和精確,另一方面,在處理過的材料和未處理過的材料之間創建的過渡區比其他技術要小。
激光熔覆
在哪里使用軟化劑?
該應用程序實際上可以挽救生命:在車身修理廠中,在經過沖壓硬化的高強度區域上創建了激光變形區域,該區域在發生碰撞時吸收沖擊能量,從而保護了人體。這種靈活的材料加工可在其他區域保持鋼材的全部強度。另一個應用領域是深沖,其中毛坯在壓制之前在預期的彎曲區域內軟化,以避免在成型過程中出現裂紋或破裂。順便提及,二極管激光熔覆也可以用于干燥印刷油墨。在所謂的分離中,墨水層被激光束加熱并由于粘度增加而更快地被基底吸收。激光的模塊化和緊湊型組件可以直接集成到膠印機系統中。它清楚地說明了為什么熱處理是二極管激光熔覆的主要應用領域之一-在這里,它們僅僅領先于其他工藝。由于有針對性的加熱,與感應,氣體火焰和紅外加熱器相比,激光更靈活,更精確,甚至更經濟。但這還不是全部:通用工具二極管激光熔覆也可以用于焊接。我們將在下一篇博客文章中對此進行更多解釋。
激光熔覆





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