激光表面热处理技术的工业应用特点

激光技术是本世纪60年代初诞生，而且发展极为迅速的一门高新技术。它的发展与渗透，带动了其它学科和技术的发展，激光技术已成为本世纪高新技术产业的主要支柱之一。

激光加工技术是激光技术在工业中的主要应用，激光加工技术加速了对传统加工工业的改造，提供了现代工业加工技术的新手段，影响很大。激光加工是指用高功率激光束对工业用零部件进行切割、热处理、焊接、打孔等等，与传统加工方法相比，激光加工的特点是:激光束能量高度集中，加工区域小，因而热变形小，加工质量高、精度高，加工件不受尺寸、形状限制，不需冷却介质，而且噪声小，劳动强度低，效率高。激光加工技术的产业化正在我国兴起。

一、激光热处理技术的特点

激光表面热处理是利用高功率密度的激光束对金属进行表面处理的方法，它可以对材料实现相变硬化(或称做表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火)、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、性能的改变。

激光具有单色性、相干性、方向性和高能量密度四大特点，因此，其穿透能力极强。激光的穿透能力是由其能量大孝功率密度强弱、时间长短而决定。当功率密度为103W/cm2～107W/cm2时，以103℃/s～107℃/s加热速度把金属表面加热到仅低于熔点的临界转变温度，其表面迅速奥氏体化，然后急速自冷淬火，冷却速度可达1.7×104℃/s，金属表面迅速被强化，这就是激光相变硬化。

激光热处理的显著特点是:具有高速加热，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的残余压应力，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。

二、激光热处理在工业上的应用及发展

由于激光热处理有相当明显的优点，解决了传统金属热处理不能解决或不容易解决的技术难题，在国内外受到了高度重视，激光热处理得到了迅速的发展。激光热处理过的曲轴由于激光热处理越来越显示其优越性。

三、开发激光热处理的新应用，促进激光加工产业化

激光是一门高新技术，应用领域很广。

激光热处理的技术关键有三:高功率的激光器;多自由度的加工设备并与计算机配套;不同应用的激光热处理工艺。经过我国激光科技人员十几年的努力，这三个方面都有了很快的发展，为激光热处理技术的推广创造了条件。近几年来，激光产业以两位数的速度增长，高于激光产业发展的速度，也高于全国工业增长的速度，可见其前景是远大的。

可以预言，激光加工技术，特别是激光热处理技术的发展和应用必将加速我国的激光产业化进程。