激光相变硬化工艺参数

1、激光相变硬化工艺参数激光相变硬化工艺参数 课程：激光表面改性技术课程：激光表面改性技术 主讲教师：林继兴主讲教师：林继兴教学目标教学目标通过本次课程的学习，通过本次课程的学习，掌握掌握激光激光相变硬化工艺参数之间的相变硬化工艺参数之间的相互关系相互关系激光相变硬化工艺参数激光相变硬化工艺参数激光相变硬化的工艺参数激光相变硬化的工艺参数-D激光输出功率P激光硬化层深度（H） （31）光斑尺寸 ，扫描速度l 工艺参数：工艺参数：激光输出功率激光输出功率P、光斑尺寸、光斑尺寸D、扫描速度、扫描速度v三者作用反映了硬化过程的温度及作用时间三者作用反映了硬化过程的温度及作用时间硬化层深度与激光工艺参数的

2、关系：硬化层深度与激光工艺参数的关系：适当的选择与调整工艺参数，可以获得最佳的硬化效果适当的选择与调整工艺参数，可以获得最佳的硬化效果影响激光质量的决定因素：功率密度和照射时间影响激光质量的决定因素：功率密度和照射时间PWSW：激光功率密度：激光功率密度 S： 平均光斑面积平均光斑面积 P： 激光功率激光功率因此，指定激光硬化工艺参数前需先确定三个参数：因此，指定激光硬化工艺参数前需先确定三个参数：激光功率激光功率、光斑尺寸光斑尺寸和和扫描速度扫描速度激光功率密度激光功率密度激光功率激光功率1、功率选择、功率选择 激光功率越大，硬化层越深；或者要求一定深度的情况下，可以激光功率越大，硬化层越深

3、；或者要求一定深度的情况下，可以获得面积较大的硬化层获得面积较大的硬化层2、光束模式、光束模式 1）高斯模式：光斑能量高于边缘，造成硬化层深浅不一，可能会）高斯模式：光斑能量高于边缘，造成硬化层深浅不一，可能会出现局部熔化出现局部熔化 2）多模输出多模输出：能量分布均匀：能量分布均匀 光斑尺寸靠调整聚焦系统的离焦量而实现，因而也有在工作中以离光斑尺寸靠调整聚焦系统的离焦量而实现，因而也有在工作中以离焦量作为工艺参数。一般选用焦量作为工艺参数。一般选用正离焦正离焦。 激光功率和扫描速度相同时，光斑尺寸越大，功率密度越低，硬化激光功率和扫描速度相同时，光斑尺寸越大，功率密度越低，硬化层越浅；反之，

4、光斑尺寸越小，功率密度越高，硬化层越深。层越浅；反之，光斑尺寸越小，功率密度越高，硬化层越深。光斑尺寸光斑尺寸 激光功率一定和其他条件相同时，扫描速度越低，激光在工件表激光功率一定和其他条件相同时，扫描速度越低，激光在工件表面工作时间越长，温度就越高，硬化层越深；反之，扫描速度越快，面工作时间越长，温度就越高，硬化层越深；反之，扫描速度越快，硬化层越浅。硬化层越浅。 扫描速度越大，生产效率越高！扫描速度越大，生产效率越高！扫描速度扫描速度 此外，还需注意辅助此外，还需注意辅助气体的保护作用气体的保护作用。为防止各种光学零件的污。为防止各种光学零件的污染，在激光硬化过程中需通压缩空气或染，在激光硬化过程中需通压缩空气或N2气保护。对易氧化工件的气保护。对易氧化工件的表面应通表面应通Ar气或气或N2气保护。气保护。小小 结结 1、影响激光相变硬化的主要工艺参数：激光功率、光、影响激光相变硬化的主要工艺参数：激光功率、光斑尺寸、扫描速度等斑尺寸、扫描速度等 2、硬化层深度与激光功率成正比，与光斑尺寸、扫描、硬化层深度与激光功率成正比，与光斑尺寸、扫描速度成反比。速度成反比。 3、功率密度、功率密度 = 激光功率激光功率/光斑面积光斑面积作业思考题作业思考题1、影响激光相变效果的主要工艺参数有哪些？、影响激光相变效果