?激光局部淬火是利用高能量密度的激光束對工件表面進(jìn)行快速加熱和冷卻,以實(shí)現(xiàn)局部淬火強(qiáng)化的一種熱處理工藝。在激光局部淬火過程中,需要在工藝參數(shù)、工件準(zhǔn)備、設(shè)備維護(hù)等多個(gè)方面加以注意,具體事項(xiàng)如下:
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
工藝參數(shù)設(shè)置
激光功率:功率過低無法達(dá)到淬火所需的溫度,導(dǎo)致淬火效果不佳;功率過高則可能使工件表面熔化過度,甚至產(chǎn)生燒蝕現(xiàn)象,影響工件質(zhì)量。需要根據(jù)工件的材料、尺寸、形狀以及淬火深度要求等因素,精確調(diào)整激光功率。
掃描速度:掃描速度與激光功率相互配合,共同影響淬火效果。掃描速度過快,激光作用時(shí)間短,工件表面無法充分吸收熱量,難以達(dá)到淬火溫度;掃描速度過慢,會使工件表面吸收過多熱量,可能導(dǎo)致組織過熱、晶粒粗大,降低淬火質(zhì)量。
光斑尺寸:光斑尺寸決定了激光作用在工件表面的面積。光斑尺寸過小,能量過于集中,容易造成局部過熱;光斑尺寸過大,能量分布分散,可能無法達(dá)到淬火所需的能量密度。應(yīng)根據(jù)淬火區(qū)域的大小和形狀,選擇合適的光斑尺寸。
工件準(zhǔn)備
表面清潔:工件表面的油污、鐵銹、灰塵等雜質(zhì)會影響激光的吸收和能量傳遞,導(dǎo)致淬火效果不均勻。因此,在淬火前必須對工件表面進(jìn)行徹底清潔,可采用化學(xué)清洗、機(jī)械打磨等方法,確保表面干凈、光滑。
工件裝夾:為保證淬火過程中工件的位置精度和穩(wěn)定性,需要采用合適的裝夾方式。裝夾應(yīng)牢固可靠,避免在激光淬火過程中工件發(fā)生位移或晃動,影響淬火區(qū)域的準(zhǔn)確性和淬火質(zhì)量的一致性。
工作環(huán)境
溫度和濕度:環(huán)境溫度和濕度對激光淬火效果有一定影響。溫度過低可能導(dǎo)致工件冷卻速度過快,產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力,甚至出現(xiàn)裂紋;濕度過高會使工件表面容易凝結(jié)水汽,影響激光的傳輸和吸收,還可能導(dǎo)致工件生銹。一般應(yīng)將工作環(huán)境溫度控制在 15℃-35℃,濕度控制在 40%-60%。
通風(fēng)和除塵:激光淬火過程中會產(chǎn)生煙霧和粉塵,這些物質(zhì)不僅會影響操作人員的視線,還可能吸收和散射激光能量,降低激光的傳輸效率。因此,工作場所應(yīng)具備良好的通風(fēng)和除塵設(shè)備,及時(shí)排除煙霧和粉塵。
設(shè)備維護(hù)與安全
設(shè)備檢查:在每次使用激光淬火設(shè)備前,都要對設(shè)備進(jìn)行全面檢查,包括激光發(fā)生器、冷卻系統(tǒng)、掃描系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部件,確保設(shè)備正常運(yùn)行。定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),更換易損件,清潔光學(xué)元件,以保證設(shè)備的性能和穩(wěn)定性。
安全防護(hù):激光具有高能量密度,對人眼和皮膚有很強(qiáng)的傷害性。操作人員必須佩戴專門的激光防護(hù)眼鏡,避免直視激光束。同時(shí),要確保激光淬火區(qū)域有良好的防護(hù)設(shè)施,防止激光泄漏對周圍人員造成傷害。此外,設(shè)備的電氣系統(tǒng)也存在觸電風(fēng)險(xiǎn),操作時(shí)要嚴(yán)格遵守電氣安全操作規(guī)程。
質(zhì)量檢測與控制
過程監(jiān)測:在激光局部淬火過程中,應(yīng)采用適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測手段,如紅外熱像儀、光電傳感器等,實(shí)時(shí)監(jiān)測工件表面的溫度變化和淬火過程的穩(wěn)定性。一旦發(fā)現(xiàn)溫度異?;蚱渌麊栴},及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)或停止淬火,避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。
質(zhì)量檢驗(yàn):淬火完成后,要對工件進(jìn)行全面的質(zhì)量檢驗(yàn),包括硬度檢測、金相組織分析、裂紋檢測等。通過檢測結(jié)果評估淬火質(zhì)量,分析是否存在硬度不均勻、組織異常、裂紋等問題,并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整工藝參數(shù),為后續(xù)生產(chǎn)提供參考。