激光熔覆的热处理
来源:
|
作者:huirui2019
|
发布时间: 2020-04-23
|
1238 次浏览
|
分享到:
在本系列的最后几篇文章中，我们已经介绍了激光熔覆使用中的一些关键领域。现在我们考虑的另一个应用领域是：热处理。它用于硬化机器部件，工具以及配件和器皿，也用于软化高强度材料。 金属的热处理，例如钢的硬化，是最古老的工业过程之一。它的起源可以追溯到远古时代。
在本系列的最后几篇文章中，我们已经介绍了激光熔覆使用中的一些关键领域。现在我们考虑的另一个应用领域是：热处理。它用于硬化机器部件，工具以及配件和器皿，也用于软化高强度材料。 金属的热处理，例如钢的硬化，是最古老的工业过程之一。它的起源可以追溯到远古时代。即使采用当今的激光热处理，仍要追求经典的目标：通过将热量专门引入定义的表面积，材料的性能得以改变，并且部件受到磨损和腐蚀的保护。
硬化组件
激光熔覆特别适合于钢部件的表面硬化。激光束将工件的近表面区域加热到900至1500°C，并引起原始铁素体钢结构的热诱导奥氏体化。如果射流随后继续移动，则材料会在加工点迅速冷却（自威慑），并形成坚硬的马氏体。由于多种原因，使用激光比使用感应线圈或气体火焰可以更有效地实施此过程。首先，由于物理原因，材料加热的速度比其他过程快。其次，与硬化有关的区域可以被更选择性地处理，即，仅局部工件的输入可以加热工件的某些部分。第三，可以使用带有集成高温计或热像仪的特殊光束整形光学器件对热量输入进行精确计量，尤其是要考虑到一个组件和同一组件中的不同散热量。这些特性使激光熔覆非常适合处理几何复杂的结构，这些结构在某些区域需要硬化，而在其他区域则需要保持其延展性。这些工艺优势还可以节省成本：由于材料的变形小和自震性好，通常没有或只有很小的措施来补偿翘曲和冷却。这最终反映在所需的时间和材料上。至少要考虑到一个组件和同一组件中的不同散热。这些特性使激光熔覆非常适合处理几何复杂的结构，这些结构在某些区域需要硬化，而在其他区域则需要保持其延展性。这些工艺优势还可以节省成本：由于材料的变形小和自震性好，通常没有或只有很小的措施来补偿翘曲和冷却。这最终反映在所需的时间和材料上。至少要考虑到一个组件和同一组件中的不同散热。这些特性使激光熔覆非常适合处理几何复杂的结构，这些结构在某些区域需要硬化，而在其他区域则需要保持其延展性。这些工艺优势还可以节省成本：由于材料的变形小和自震性好，通常没有或只有很小的措施来补偿翘曲和冷却。这最终反映在所需的时间和材料上。然而，在另一些国家，他们必须保持自己的延展性。这些工艺优势还可以节省成本：由于材料的变形小和自震性好，通常没有或只有很小的措施来补偿翘曲和冷却。这最终反映在所需的时间和材料上。然而，在另一些国家，他们必须保持自己的延展性。这些工艺优势还可以节省成本：由于材料的变形小和自震性好，通常没有或只有很小的措施来补偿翘曲和冷却。这最终反映在所需的时间和材料上。
激光熔覆在哪里用于硬化？
承受磨损或周期性负载的组件（例如凸轮轴）特别要进行处理。在每台汽油和柴油发动机中，钢都会在那里摩擦—接触区域因此必须硬化，否则很难想象零件会持久。对于这些复杂的结构，诱导过程不会走太远。现代凸轮轴的结构（带有多个凸轮轨道和用于关闭气缸或改变发动机控制的换档滑门）需要精确的表面硬化，而这只有使用激光熔覆才能实现。最古老的淬火厂已经在这里运营了10至15年。由于激光束源的价格多年来一直在持续下降，
材料软化
用激光熔覆进行的热处理不仅可以实现硬化，而且可以实现完全相反的目的，即材料的软化。在此，固化的结构在某些区域中通过加热而软化（“回火”），或者例如通过奥氏体化和随后的缓慢冷却而转变成铁素体-珠光体结构。结果是片材更容易变形并且可以被更好地焊接或形成。同样，与其他方法（例如感应，气体火焰或红外发射器）相比，激光熔覆是更好的工具。一方面，材料处理（例如硬化）极其灵活和精确，另一方面，在处理过的材料和未处理过的材料之间创建的过渡区比其他技术要小。
在哪里使用软化剂？
该应用程序实际上可以挽救生命：在车身修理厂中，在经过冲压硬化的高强度区域上创建了激光变形区域，该区域在发生碰撞时吸收冲击能量，从而保护了人体。这种灵活的材料加工可在其他区域保持钢材的全部强度。另一个应用领域是深冲，其中毛坯在压制之前在预期的弯曲区域内软化，以避免在成型过程中出现裂纹或破裂。
顺便提及，激光熔覆也可以用于干燥印刷油墨。在所谓的分离中，墨水层被激光束加热并由于粘度增加而更快地被基底吸收。激光的模块化和紧凑型组件可以直接集成到胶印机系统中。
它清楚地说明了为什么热处理是激光熔覆的主要应用领域之一-在这里，它们仅仅领先于其他工艺。由于有针对性的加热，与感应，气体火焰和红外加热器相比，激光更灵活，更精确，甚至更经济。但这还不是全部：通用工具激光熔覆也可以用于焊接。我们将在下一篇博客文章中对此进行更多解释。
苏公网安备 32011302320467号
