激光熔凝技术的发展现状
2011-07-25刘春阁邱星武
有色金属加工 2011年6期
关键词:工艺
刘春阁,邱星武
(1 四川建筑职业技术学院交通与市政工程系,四川 德阳 618000)(2 四川建筑职业技术学院材料工程系,四川 德阳 618000)
激光熔凝硬化是激光热处理的一种,它是利用功率密度很高(105-107W·cm-2)的激光束在金属表面连续扫描,在极短的时间内与金属交互作用,使金属表面局部区域在瞬间被加热到相当高的温度使之迅速形成一层非常薄的熔化层,并且利用基体的吸热作用使熔池中的金属以106-108℃/s的速度冷却凝固,从而使金属表面产生特殊的微观组织机构的一种表面改性方法[1-2]。
激光熔凝硬化过程中既有温升又有熔化,在这个过程中需注意两个温度值:一个是材料的熔点,材料表面的最高加热温度应高于材料本身的熔点;另一个是材料的奥氏体临界转变温度[3-4]。激光加热过程中的最高温度只有高于熔点时材料方可产生熔凝硬化的效果。材料表面的温度及温度梯度成为制定激光表面强化工艺方案和确定加工工艺参数的依据,激光辐射在金属材料表面,使金属内部的显微结构发生变化。温度梯度越大,越有利于引起材料中的原子迁移,结果在激光作用下,金属在一定层深范围内产生数个区域,各个区域的显微组织有所不同,深度、硬度、耐磨性、耐蚀性等性能也与温度梯度的分布有关。激光熔凝硬化处理和传统热处理相比,激光的加热和冷却均很快,因而具有特殊的热量流动形式,表现在冷却时的马氏体转变及加热时的奥氏体转变均与常规热处理过程有所不同。……
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