降本增效是企業(yè)追求的終目標(biāo)?？v觀鋼鐵工業(yè)技術(shù)史上的許多重大技術(shù)突破，如轉(zhuǎn)爐煉鋼、連鑄、連軋等，其首要?jiǎng)訖C(jī)都是為了降低成本。冶金技術(shù)相當(dāng)成熟的今天，利用再制造技術(shù)延長(zhǎng)冶金生產(chǎn)線核心部件的使用壽命，不僅可以提高新產(chǎn)品的性能，還可以修復(fù)廢舊產(chǎn)品，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，同時(shí)有效減少設(shè)備維護(hù)和停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)力。

　　一、激光淬火的基本原理

　　激光淬火技術(shù)是利用聚焦激光束作為熱源，對(duì)被處理工件表面進(jìn)行輻照，使被硬化零件的溫度在瞬間急劇升高，形成奧氏體，然后迅速冷卻，獲得馬氏體或其它細(xì)晶粒組織的硬化層的熱處理技術(shù)。


　　二、激光表面淬火的技術(shù)特點(diǎn)

　　1、 功率密度高，加熱速度快，零件變形小

　　熱處理工藝可控制變形，處理后的工件不需磨削，可作為零件精加工的后一道工序。

　　2、可用于形狀復(fù)雜的零配件

　　如盲孔、內(nèi)孔、小槽、薄壁件等?？梢宰龌虿糠肿觯部梢愿鶕?jù)需要在同一部分的不同部分做不同的處理。能克服高頻淬火因感應(yīng)器的限制，難以對(duì)形狀復(fù)雜的零件進(jìn)行表面淬火，加熱面積難以控制，薄壁零件在淬火時(shí)容易開裂等問題。在滲碳、淬火等化學(xué)熱處理過程中，大型零件的加工不需要受到爐子尺寸的限制。

　　3、普遍性

　　激光的深焦點(diǎn)，在淬火過程中對(duì)零件的尺寸、尺寸和表面沒有嚴(yán)格的限制。但現(xiàn)有的中高頻淬火生產(chǎn)出適合各種零件的感應(yīng)器。

　　4、 不受限制

　　對(duì)于某些淬火溫度較高的不銹鋼零件，其淬火溫度與熔點(diǎn)溫度非常接近。用感應(yīng)器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行局部表面淬火時(shí)，容易燒角或不規(guī)則零件，造成零件報(bào)廢，然而，激光表面淬火不受此限制。

　　5、無需冷卻

　　激光淬火是一種清潔、、環(huán)保的淬火工藝，冷卻速度快，不需要水或油等冷卻介質(zhì)。

　　6.、滿足硬化要求

　　表面硬化層組織細(xì)小，硬度高，耐磨性好，能滿足表面硬化層深度較淺(一般為0.3～2.0mm)的產(chǎn)品要求。

　　三、激光淬火技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用實(shí)例

　　1、軋輥的激光合金化

　　軋輥是軋鋼機(jī)中產(chǎn)生金屬連續(xù)塑性變形的主要工作部件和工具。長(zhǎng)期惡劣的工作條件會(huì)導(dǎo)致表面起皮、裂紋甚至斷裂。用激光對(duì)軋輥進(jìn)行合金化處理，可有效延長(zhǎng)軋輥的使用壽命。通過棒輥激光合金化處理，不變形、耐高溫、耐腐蝕，鋼材通過能力顯著提高。

　　2、輥底式激光淬火

　　爐底輥?zhàn)鳛楦邷匕迮鱾鬏斆浇?，長(zhǎng)期在充斥腐蝕性氣體的高溫環(huán)境下工作，與高溫板坯直接接觸的輥環(huán)，表面易出現(xiàn)粘鋼、結(jié)瘤、氧化、腐蝕、磨損、高溫蠕變等現(xiàn)象，特別是由粘鋼和結(jié)瘤造成的板坯下表面凹坑、劃痕、重皮等各類質(zhì)量缺陷，在硅鋼、冷軋?jiān)系溶涗撋媳憩F(xiàn)的尤為。在輥環(huán)表面激光淬火一層耐高溫、抗氧化、耐磨損的新材料。爐底輥在使用壽命期間表面結(jié)瘤或氧化皮疏松、剝落，可能影響鋼板，鋼坯的后續(xù)軋制質(zhì)量，可有效提高生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)效益。激光淬火技術(shù)可對(duì)各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、氣缸內(nèi)壁、模具、減震器、摩擦輪、滾輪、和滾輪零件等表面進(jìn)行強(qiáng)化處理。適用材料為中、高碳鋼和鑄鐵等。

激光淬火是使用高功率密度的激光對(duì)金屬工件表面進(jìn)行加熱，然后再迅速冷卻的過程。也稱為脈沖激光淬火，是一種新的技術(shù)。該技術(shù)是在20世紀(jì)60年代提出的，被稱為“激光表面強(qiáng)化”。利用脈沖激光器產(chǎn)生的高功率密度、高亮度脈沖輻射，在金屬工件表面照射激光脈沖。由于功率密度，激光脈沖能將金屬表面加熱到該溫度(約1000度)，并使其快速硬化。由于吸收了大量能量，因此金屬表層很快軟化。在冷卻過程中，工件表面將被加熱到低于淬火溫度(約500-700度)。這種工藝對(duì)金屬工件的淬火效果非常好。

　　根據(jù)激光淬火設(shè)備不同，其特征是不同的。例如，脈沖激光可以使金屬工件表面加熱到該溫度，快速加熱至淬火溫度并快速冷卻至低于該溫度;連續(xù)激光可以連續(xù)作業(yè)。它可以對(duì)金屬工件進(jìn)行分段處理，并可用于多個(gè)工件。

　　一、激光淬火優(yōu)勢(shì)：

　　1.激光淬火設(shè)備容易操作，在金屬表面進(jìn)行加熱和冷卻，具有速度快、熱影響小、變形小等特點(diǎn)，適用于表面熱處理;

　　2.激光淬火可以替代傳統(tǒng)淬火工藝，適用于多個(gè)工件的淬火;

　　3.可以控制表面和深度溫度場(chǎng)的分布，對(duì)不同材料的淬火深度可以實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié);

　　4.對(duì)工件進(jìn)行局部淬火時(shí)，激光束不會(huì)直接加熱到工件的表面，而是通過焦點(diǎn)區(qū)域作用于工件的表層。這種方法能工件表面和內(nèi)部的均勻淬火，防止產(chǎn)生馬氏體、珠光體等組織;

　　5.激光淬火可提高材料的耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度和抗蝕能力;

　　6.激光淬火可以使材料的力學(xué)性能達(dá)到佳狀態(tài)，如彈性模量和抗拉強(qiáng)度。

　　二、激光淬火也存在一些缺陷：

　　1.淬火溫度高，工件表面硬化溫度高容易變形。

　　2.需要淬火介質(zhì)，容易損壞工件表面的光潔度。

　　3.使用不方便，不連續(xù)作業(yè)。

金屬材料激光硬化的原理是利用激光束在金屬材料表面上的吸收來提高金屬材料的硬度和強(qiáng)度。由于激光本身并不直接參與工件表面層的熱應(yīng)力應(yīng)變，因此，在激光硬化之前需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。

　　當(dāng)采用連續(xù)激光束時(shí)，由于激光束具有很高的能量密度，故可以使工件表層很快發(fā)生熱應(yīng)力應(yīng)變并使表層硬度迅速增加。一般金屬材料表面都是經(jīng)過機(jī)械加工的，表面粗糙度很小，其反射率可達(dá)80-90%，影響金屬材料表面吸收光能的效率。為了提高激光在金屬表面的吸收效率，在激光硬化前需要進(jìn)行表面預(yù)處理。表面預(yù)處理的方法有很多種，包括表面粗糙化、噴漆法、磷化法、氧化法、涂裝法等。其中常用的是噴漆法和磷化法。


　　這兩種工藝都能達(dá)到表面預(yù)處理的目的，提高激光吸收效率。由于采用了噴涂和烘烤等加工方法，能很好地處理金屬表面的粗糙度、氧化物或腐蝕產(chǎn)物層，并且不需要對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱帶或者熱處理，直接噴涂即可。噴涂的工藝流程簡(jiǎn)單、快速，并且。其工藝流程為：把金屬工件用水洗凈后置于噴氣或等離子體中進(jìn)行加熱或保溫;然后再把表面涂料噴在金屬表面上，經(jīng)過幾分鐘干燥后即可得到致密、均勻的涂層。如果涂層太厚，可能會(huì)出現(xiàn)“燒穿”現(xiàn)象，一般涂層厚度為50-100微米為宜。

　　在噴漆法中，涂料種類繁多，新產(chǎn)品和配方也在不斷開發(fā)。在眾多的涂料中，有的配方簡(jiǎn)單，有的配方復(fù)雜，但都提高了激光淬火中的激光吸收率，大部分能達(dá)到80-98%以上，完全滿足激光淬火的要求。噴涂的應(yīng)用方法簡(jiǎn)單，易于操作。除噴涂外，可應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)，也可用手工刷涂進(jìn)行零星的臨時(shí)加工和實(shí)驗(yàn)，無需增加成套設(shè)備。

　　在激光淬火的預(yù)處理方法中，磷化是許多機(jī)械零件加工的后一道工序，可以作為激光處理前的表面預(yù)處理。磷化處理分為高溫90-98度，中溫55-70度，常溫25度左右。在激光處理的過程中，由于材料不同，激光處理工藝不同，三種磷化工藝的表面預(yù)處理層(磷化膜)對(duì)激光的吸收率不同，一般認(rèn)為以高中溫磷化好!

　　而不同的表面預(yù)處理工藝對(duì)激光的吸收也不一樣，在進(jìn)行激光處理前需要了解!

　　一般認(rèn)為，表面預(yù)處理時(shí)，磷化膜厚度應(yīng)小于20微米，否則可能會(huì)出現(xiàn)“燒穿”現(xiàn)象，影響后續(xù)工序的質(zhì)量。

　　在表面預(yù)處理技術(shù)中比較成熟的是氧化法和噴涂法，但是隨著各種材料的不斷發(fā)展，新型材料層出不窮，如納米級(jí)氧化物、金屬陶瓷和金屬涂層等新材料及新工藝層出不窮。因此對(duì)氧化技術(shù)、噴涂技術(shù)提出了更高要求。因此目前國(guó)內(nèi)激光淬火設(shè)備的發(fā)展也是越來越成熟!

齒輪激光淬火是一種的表面處理技術(shù)，它結(jié)合了激光技術(shù)和淬火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，為齒輪等機(jī)械零件提供了更、更精密的加工方法。激光淬火技術(shù)以其特的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，為現(xiàn)代制造業(yè)注入了新的活力。

　　激光淬火的基本原理是利用高能激光束對(duì)材料表面進(jìn)行快速加熱和冷卻，從而改變材料表面的組織和性能。激光束具有的能量密度和極短的加熱時(shí)間，它能在很短的時(shí)間內(nèi)將材料表面加熱到熔化或相變溫度，然后迅速冷卻，形成硬度高、耐磨性好的馬氏體組織。 這種方法不僅可以增加齒輪表面的硬度和耐磨性，而且可以提高其疲勞性能和耐腐蝕性能。

　　齒輪激光淬火的主要優(yōu)點(diǎn)是、率、高可靠性。激光束可以控制加熱區(qū)域，實(shí)現(xiàn)局部淬火，避免整個(gè)齒輪過度加熱和變形。同時(shí)，激光淬火工藝快速、簡(jiǎn)單，可在短時(shí)間內(nèi)加工大量齒輪，提高生產(chǎn)效率。此外，激光淬火形成的馬氏體組織具有的機(jī)械性能和穩(wěn)定性，可顯著提高齒輪的使用壽命和可靠性。

　　齒輪激光淬火過程中，需要注意控制激光參數(shù)、淬火介質(zhì)、淬火工藝等因素，以佳的淬火效果。激光參數(shù)的選擇直接影響加熱速度和加熱深度，需要根據(jù)齒輪的材質(zhì)和厚度進(jìn)行合理調(diào)整。淬火介質(zhì)的選擇對(duì)于控制冷卻速度和冷卻均勻性至關(guān)重要。常用的淬火介質(zhì)有水、油、聚合物等。此外，淬火工藝的優(yōu)化也是提高激光淬火效果的關(guān)鍵，包括預(yù)熱、掃描速度、淬火次數(shù)等參數(shù)的調(diào)整。

　　齒輪激光淬火在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。可應(yīng)用于各類齒輪，如汽車齒輪、工程機(jī)械齒輪、船舶齒輪等。隨著制造業(yè)的快速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，對(duì)齒輪性能和壽命的要求越來越高。齒輪激光淬火作為一種的表面處理技術(shù)，可以滿足這些要求，提高齒輪的耐磨性、抗疲勞性和使用壽命，為現(xiàn)代制造提供有力支撐。

　　此外，齒輪激光淬火還有助于實(shí)現(xiàn)綠色制造和節(jié)能減排。傳統(tǒng)的齒輪淬火方法往往消耗大量的能源和原材料，同時(shí)產(chǎn)生大量的廢物和污染。激光淬火技術(shù)具有、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。它可以顯著減少能源消耗和廢物產(chǎn)生，減少對(duì)環(huán)境的影響。

　　總之，齒輪激光淬火是一種的表面處理技術(shù)，具有、率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。它已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，為現(xiàn)代制造業(yè)注入新的活力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)，齒輪激光淬火技術(shù)將不斷優(yōu)化和改進(jìn)，為制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

大型軋輥激光淬火是利用高能激光束對(duì)大型軋輥表面進(jìn)行快速加熱和冷卻，實(shí)現(xiàn)表面硬化和強(qiáng)化的一種表面處理技術(shù)。該技術(shù)具有加工速度快、硬化層深度可控、對(duì)軋輥形狀和尺寸適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，激光淬火廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、橡膠等行業(yè)的軋輥制造和修復(fù)領(lǐng)域。


　　大型軋輥激光淬火技術(shù)的原理是利用高能激光束快速掃描軋輥表面，使軋輥表面材料在極短的時(shí)間內(nèi)加熱至熔化或沸騰狀態(tài)，然后快速冷卻以實(shí)現(xiàn)表面硬化和強(qiáng)化 。在此過程中，激光束的能量密度、掃描速度、光斑尺寸大小等參數(shù)對(duì)硬化層的深度、硬度、耐磨性等性能有重要影響。


　　大型滾子激光淬火技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。

　　1、它可以實(shí)現(xiàn)快速加熱和冷卻，從而大大縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

　　2、可以控制淬硬層深度、硬度等性能指標(biāo)，滿足不同工況和工藝要求。

　　3、是對(duì)滾筒形狀尺寸適應(yīng)性強(qiáng)，可處理各種復(fù)雜形狀尺寸的滾筒。

　　4、激光淬火技術(shù)是非接觸式工藝，不會(huì)對(duì)滾輪造成機(jī)械損傷或變形。

　　5、激光淬火技術(shù)具有更好的環(huán)保性能，產(chǎn)生的廢物和污染更少。


　　在鋼鐵行業(yè)，大型軋輥激光淬火技術(shù)主要用于軋輥的制造和修復(fù)。通過激光淬火技術(shù)，可以顯著提高軋輥的硬度和耐磨性，從而延長(zhǎng)軋輥的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。此外，大型軋輥激光淬火技術(shù)也廣泛應(yīng)用于有色金屬、橡膠等行業(yè)的軋輥制造和修復(fù)領(lǐng)域。

　　總之，大型滾子激光淬火技術(shù)是一種的表面處理技術(shù)，具有諸多優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信激光淬火技術(shù)將在未來的生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

淬火加工是將金屬材料加熱到一定溫度，然后快速冷卻，以提高材料硬度和耐磨性的熱處理工藝。走輪激光淬火是利用激光束對(duì)走輪表面進(jìn)行淬火，以提高其硬度和耐磨性，延長(zhǎng)其使用壽命的一種新型熱處理工藝。

　　傳統(tǒng)的淬火加工方法通常采用油冷或水冷，但這些方法都存在冷卻不均勻、淬火效果差等缺點(diǎn)。相比之下，激光淬火加工具有更高的淬火質(zhì)量和效率。

　　走輪激光淬火加工的基本原理是利用高能激光束照射走輪表面，使其快速加熱到淬火溫度，然后快速冷卻，實(shí)現(xiàn)淬火處理。


走輪激光淬火加工工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、淬火質(zhì)量高：由于激光束能量密度高，可以快速加熱和快速冷卻，以獲得均勻的淬火效果。

　　2、：行走輪激光淬火加工可以在短時(shí)間內(nèi)完成淬火過程，提高生產(chǎn)效率。

　　3、適用范圍廣：該工藝適用于鋼、鑄鐵、有色金屬等多種金屬材料的淬火處理。

　　4、環(huán)保：走輪激光淬火過程中不使用任何化學(xué)品，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。


　　走輪激光淬火加工工藝流程如下：

　　1、將走輪放置在激光淬火裝置上，調(diào)整位置，使其表面與激光束對(duì)齊。

　　2、打開激光器，將激光束照射在走輪表面，使其快速加熱到淬火溫度。

　　3、開啟冷卻系統(tǒng)，使走輪表面快速冷卻，實(shí)現(xiàn)淬火處理。

　　4、關(guān)閉激光和冷卻系統(tǒng)，取出走輪，完成淬火過程。


　　走輪激光淬火加工的應(yīng)用范圍非常廣泛，可應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備的走輪表面處理，如汽車、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。此外，該工藝還可以應(yīng)用適用于齒輪、軸類零件等精密零件的表面處理。

　　與傳統(tǒng)淬火加工相比，行走輪激光淬火加工具有更高的硬度和耐磨性，可以提高零件的使用壽命和性能。同時(shí)，由于該工藝具有、適用范圍廣、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可以大大降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。因此，行走輪激光淬火加工是一種潛力的熱處理新工藝。