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大家都知道，激光淬火技術(shù)可對(duì)各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進(jìn)行表面強(qiáng)化。適用材料為中、高碳鋼，鑄鐵。然而隨著激光淬火技術(shù)的發(fā)展，其技術(shù)也逐漸成熟，開始應(yīng)用于機(jī)床零件。今天為大家介紹激光淬火技術(shù)在機(jī)床零件上的應(yīng)用，主要從以下幾方面：

1.數(shù)控機(jī)床電主軸激光淬火技術(shù)應(yīng)用

(1)主軸及隨機(jī)附帶4個(gè)試樣，試樣直徑80mm，壁厚20mm，兩端磨平。在采用CO2激光器進(jìn)行激光硬化前，分別在主軸和試樣表面上涂覆一層特別涂料，以增加對(duì)激光的吸收。

(2)用5kW的CO2橫流式激光器對(duì)主軸及試樣進(jìn)行激光淬火，其輸出功率P=1800~2000W，掃描速度v=5mm/s，機(jī)床轉(zhuǎn)速n=30r/min，掃描寬度2~3.5mm。并采用微機(jī)控制淬火機(jī)床(工作臺(tái))，配備靈活通用的工裝夾具，固定淬火工件作平行移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或合成運(yùn)動(dòng)。

(3)激光淬火化后的主軸及試樣檢驗(yàn) 淬硬層深度0.5~1.2mm;表面淬火硬度60~66HRC;組織為最外層極細(xì)馬氏體+少量殘留奧氏體，過渡層馬氏體+鐵素體+滲碳體，內(nèi)層為原始組織，即回火索氏體。

2.數(shù)控機(jī)床鑲鋼導(dǎo)軌的激光淬火技術(shù)應(yīng)用

(1)預(yù)備熱處理

導(dǎo)軌經(jīng)鍛造后，進(jìn)行常規(guī)的正火及調(diào)質(zhì)處理，以細(xì)化晶粒，改善組織結(jié)構(gòu)，降低內(nèi)應(yīng)力，并為后續(xù)激光淬火做好組織準(zhǔn)備。

(2)激光淬火設(shè)備及工藝參數(shù)

采用國產(chǎn)31.5kW二氧化碳激光器及激光加工機(jī)床，激光輸出功率P=900W，光斑直徑為4mm，離焦量d=240mm，掃描速度v=10m/s。

經(jīng)上述工藝處理后的導(dǎo)軌，淬火區(qū)淬硬層深度為0.58mm，硬化帶寬為4.47mm，硬化層組織為細(xì)針狀馬氏體+部分殘留奧氏體，表面硬度為724~797HV0.1，相當(dāng)于61~64HRC。

(3)磨損試驗(yàn)

磨損試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)激光掃描淬火花紋為45°斜線(與導(dǎo)軌棱邊成45°斜線，見圖5)，(棱形)硬化面積為40%時(shí)，導(dǎo)軌耐磨性高。

3.機(jī)床離合器聯(lián)結(jié)、花鍵套、磁軛和齒環(huán)的激光淬火技術(shù)應(yīng)用

機(jī)床離合器聯(lián)結(jié)、花鍵套、磁軛和齒環(huán)等經(jīng)激光淬火后，其質(zhì)量明顯優(yōu)于普通鹽浴或感應(yīng)淬火，解決了聯(lián)結(jié)爪部工作面硬度低、卡爪內(nèi)側(cè)畸變大，花鍵套鍵側(cè)面硬度低、內(nèi)孔畸變超差、小孔處開裂，磁軛和齒環(huán)滲碳淬火畸變大、發(fā)生斷齒、兩者嚙合不良、傳遞力矩不足及發(fā)生打滑等缺陷。

實(shí)例1 電磁離合器聯(lián)結(jié)(見圖7)，材料為45鋼，技術(shù)要求：硬度≥55HRC，淬硬層深度≥0.3mm，爪部直徑畸變≤0.1mm，硬化面積≥80%。

(1)工藝流程

全部機(jī)械加工后，在數(shù)控激光熱處理機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行六個(gè)爪的12個(gè)側(cè)面激光掃描淬火。

(2)激光淬火工藝

激光輸出功率P=1000W，透鏡焦距f=350mm，離焦量d=59mm，掃描速度v=1000mm/min，生產(chǎn)節(jié)拍t=45s/件。

(3)檢驗(yàn)結(jié)果

硬度為57~60HRC，淬硬層深度0.3~0.6mm，直徑畸變≤±0.03mm，爪側(cè)面100%淬硬。

4.齒輪的激光淬火技術(shù)應(yīng)用

我國從20世紀(jì)80年代就開始齒輪激光淬火的研究，同時(shí)研制出了多種激光淬火設(shè)備，通過多年的發(fā)展和成功實(shí)踐，克服了傳統(tǒng)熱處理的一些缺點(diǎn)，達(dá)到齒輪成本與表面高性能、微畸變的最佳組合，現(xiàn)已成為一項(xiàng)實(shí)用并極有發(fā)展前景的新型表面強(qiáng)化技術(shù)。

(1)齒輪激光設(shè)備

橫流CO2激光器1臺(tái)，專用配套冷水機(jī)組1套，數(shù)控加工機(jī)床1臺(tái)，光路系統(tǒng)1套。圖10為齒輪激光淬火。

(2)齒輪的激光淬火技術(shù)應(yīng)用實(shí)例。

實(shí)例 齒輪，材料為30CrMnTi鋼，齒面激光淬火后要求：齒面畸變小，表面光潔，不需磨齒。

以上就是激光淬火技術(shù)在機(jī)床零件上的應(yīng)用，看起來復(fù)雜，其實(shí)只要認(rèn)真讀下來還是蠻好懂的。大家說是不是呢。隨著激光淬火技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，相關(guān)的技術(shù)也愈發(fā)完善，相信將來還會(huì)使我們的生活更進(jìn)一步。