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激光热处理介绍及应用 一、公 司 简 介 大族激光（002008）中国激光装备行业的领军企业，同时也是亚洲最大、世界激光加工设备生产厂商。是中国第一台实用化万瓦、2万瓦激光器诞生地，最高可做到五万瓦。这些产品多拥有自主知识产权，并多次获得国家及地方级新技术、新成果奖励，为我国机械、军事、钢铁、冶金等行业攻克了多项技术难题。merican Asso.Advan.Sci.）的会员，也是国际光学工程师学会SPIE（Int.Soci.Opt.Eng.）的会员。1995年度国家教委《跨世纪优秀人才计划》入选者。1997年入选国家七部委《百千万人才工程》第一梯队（即21世纪初中国100名知名学科带头人）入选者。1998年入选湖北省111人才工程中10名学科带头人。 近二十年来，陈清明一直从事激光、光电子理论及其应用、固体及薄膜材料科学的研究。先后主持了三个国家自然科学基金资助项目、五个国家“七.五”、“八..五”和“九.五”科技攻关项目、两个国家教委重点科技项目和一个国家教委博士点基金资助项目。承担的十五个科研项目，全部通过了国家或部省级鉴定，其中国际领先水平两项，国际先进水平四项，一项获国家发明奖，两项获国家教委科技进步二等奖，一项获国家“八.五”科技攻关重大成果奖（受到江泽民主席的接见），四项获职务发明专利。1980年以来在国内外重要刊物上发表学术论文190余篇，其中大部分在《中国科学》、《中国激光》、《J.Appl.Phys.》等重要刊物上发表，出版专著（主编）一部。 三．设备的组成 激光热处理成套设备是集光、机、电以及制冷和材料加工技术一体的大型集成设备。该设备能对轴类、辊类、平面类、齿轮类等产品（如油管、结箍、齿轮、缸套、气门、轴、曲柄、连杆、转子、轮盘、飞轮、阀门、叶片、衬板、动静叶环、联轴器、油缸柱塞、抽油泵、电机转子、剪刀、汽车覆盖件、轧辊等等）进行激光淬火、激光熔覆修复、激光合金化，从而达到改善工件的表面性能、提高工件的使用寿命等目的。 设备由激光器、冷水机组、导光系统、数控机床以及其他的辅助设施组成。 四．激光热处理的应用 激光的穿透力极强，当把金属表面加热到仅低于熔点的临界转变温度时，其表面迅速奥氏体化，然后急速自冷淬火，金属表面迅速被强化，即激光相变硬化。激光热处理就是利用高功率密度的激光束对金属进行表面表面处理的方法，对材料进行相变硬化、表面合金化等表面改性处理，产生用其它表面淬火达不到的表面成分、组织、性能的改变。 激光加工的特点： 高速加热，高速冷却，获得的组织细密、硬度高、耐磨性能好；淬火部位可获得大于400kgf/mm2 的残余内应力，有助于提高疲劳性能；还可以进行局部选择性淬火，通过对多光斑尺寸的控制，更适合其它热处理方法无法胜任的管孔、深沟、微区、夹角和刀具刃口等局部区域的硬化；激光可以远距离传送，可以实现一台激光器多工作台同时使用，采用计算机编程实现对激光热处理工艺过程的控制和管理，实现生产过程的自动化。 随着大功率CO2激光器的发展，用激光就可以实现各种形式的表面处理，许多汽车的关键件，如：钢体、钢套、曲轴、凸轮轴、阀座、排气门、摇臂、铝活塞环槽等几乎都可以采用激光热处理，用大功率CO2激光器对汽车发动机钢孔内壁进行强化处理，可延长发动机大修里程到15万公里以上；激光热处理后的钢体，钢套淬硬带的耐磨性大幅提高，未淬硬带可增加储油，改善润滑性能。 激光熔覆合金层更致密、组织更细小、成分更均匀、耐蚀性和耐磨性更好.根据研究数据,激光熔覆技术应用于气门密封面生产将进一步提高质量.(即激光淬火)是激光热处理中研究最早、最多、进展最快、应用最广的一种新工艺, 适用于大多数材料和不同形状零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲劳强度,国外一些工业部门将该技术作为保证产品质量的手段。 （二） 激光熔覆 激光包覆技术是在工业中获得广泛应用的激光表面改性技术之一, 具有很好的经济性,可大大提高产品的抗腐蚀性。激光表面合金化技术是材料表面局部改性处理的新方法, 是未来应用潜力最大的表面改性技术之一,适用于航空、航天、兵器、核工业、 汽车制造业中需要改善耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的零件。激光强化电镀技术可提高金属的沉积速度, 速度比无激光照射快1000倍, 对微型开关、精密仪器零件、微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大意义。激光上釉技术对于材料改性很有发展前途, 其成本低, 容易控制和复制, 有利于发展新材料。激光上釉结合火焰喷涂、等离子喷涂、离子沉积等技术, 在控制组织、提高表面耐磨、耐腐蚀性能方面有着广阔的应用前景。 （三） 激光淬火应用 、激光硬化分类。　　激光硬化是快速表面局部淬火工艺的一种高新技术。这种方法主要用于强化零件的表面，可以提高金属材料