激光淬火，也稱為激光相變硬化技術(shù)，利用高能量激光作為熱源，通過快速加熱和迅速冷卻來淬火金屬表面，從而在瞬間完成淬火過程并得到高硬度、超細(xì)的馬氏體組織。這種方法可以提高金屬表面的硬度和耐磨性，同時形成壓應(yīng)力，從而提高疲勞強(qiáng)度。

激光淬火的特點(diǎn)以及幾種不同的表述方式：

1、加工效率高：通過快速加熱(105～106oC/s)和快速自冷(105 oC/s)的方式，可以提高掃描速度和生產(chǎn)率，從而取代傳統(tǒng)的淬火方式。

2、 淬火質(zhì)量均勻可控：激光相變硬化相比常規(guī)相變硬化具有更高的硬度，可獲得極細(xì)的硬化層組織。采用大功率的激光器，可以實(shí)現(xiàn)硬化層深達(dá)2mm。淬火質(zhì)量可以控制，并且激光相變硬化比常規(guī)相變硬化更具有優(yōu)勢，硬化層可以更細(xì)，同時采用大功率激光器可以提高硬化層的深度至2mm。

3、加工變形小：由于激光加熱速度快，所以熱影響區(qū)相對較小。這導(dǎo)致相變硬化應(yīng)力和變形相對較小。

4、淬火區(qū)域可選：可以用于淬火的區(qū)域有多種選擇，能夠?qū)π螤钶^為復(fù)雜的零件，以及無法使用其他常規(guī)方法進(jìn)行處理的零件進(jìn)行硬化處理，例如帶有凹槽的零件等。

5、自動化程度高：工藝過程可以通過計算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)自動化，從而實(shí)現(xiàn)高自動化程度。這種高自動化程度使得產(chǎn)品生產(chǎn)過程可以納入自動化流水線中，從而提高生產(chǎn)效率。

6、綠色環(huán)保:激光相變硬化熱量傳導(dǎo)自冷，無需使用水、油等冷卻介質(zhì)，也無需添加功能合金材料，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保和節(jié)能。

應(yīng)用背景

在汽車工業(yè)中，大部分零部件的加工制造都離不開汽車模具的支持。汽車模具的質(zhì)量、精度對于汽車部件的加工品質(zhì)、加工效率以及使用壽命具有直接影響。特別是在制造過程中，汽車模具表面的加工質(zhì)量及強(qiáng)度、硬度至關(guān)重要。如果汽車模具表面的加工質(zhì)量不過關(guān)，可能會在夾模、脫模過程中對模具自身表面造成破壞，導(dǎo)致其使用壽命縮短。傳統(tǒng)熱處理加工過程控制要求很高。稍有不甚，就會導(dǎo)致工件產(chǎn)生變形、裂痕及凹陷等瑕疵，最終影響其使用壽命。因此，對于汽車模具的處理，熱處理技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。隨著激光加工技術(shù)的快速發(fā)展，激光淬火作為一種新型的表面淬火工藝得到進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。激光淬火利用高能量密度的激光束對工件表面進(jìn)行照射，使得淬火過程更加均勻、快速，同時淬火后工件表面硬度、耐磨性、耐腐蝕性等性能均得到顯著提升。激光淬火具有以下優(yōu)勢:首先，淬火過程溫度時間短，效率高，可以大幅度提高生產(chǎn)效率;其次，淬火后工件表面硬度、耐磨性、耐腐蝕性等性能得到顯著提升，可以有效延長模具的使用壽命;此外，激光淬火不會對工件產(chǎn)生變形、裂痕及凹陷等瑕疵，保證了工件的精度和質(zhì)量。激光淬火在汽車工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。可以有效提高汽車模具的精度和質(zhì)量，延長模具的使用壽命，提升生產(chǎn)效率和工件品質(zhì)。

應(yīng)用事例

近年來，隨著汽車行業(yè)快速發(fā)展，激光表面淬火技術(shù)在汽車模具的熱處理方面得到了廣泛應(yīng)用。例如，沖壓模具、拉延模具和注塑模具等汽車模具表面的淬火強(qiáng)化得到了廣泛應(yīng)用。

得益于其在熱處理領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢，激光淬火在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣泛。例如，激光淬火可用于強(qiáng)化齒輪、軸和結(jié)構(gòu)件等汽車零部件，從而提高其使用壽命。事實(shí)上，許多國外的汽車廠家已經(jīng)明確規(guī)定某些零部件必須使用激光淬火強(qiáng)化。

另外，激光淬火可以在不使刃口燒塌的情況下，對刃口進(jìn)行持續(xù)恒溫?zé)崽幚恚瑥亩岣呷锌趨^(qū)域的硬度和壽命。而且，隨著激光技術(shù)的不斷普及和發(fā)展，激光淬火技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用將越來越廣泛。

審核編輯 黃宇