新聞資訊
模具表面激光改性工藝
可提高大型模具使用壽命和減少精密模具的熱處理變形,主要包括激光表面淬火和激光表面熔覆。
(1)激光表面淬火激光表面淬火是利用高能量激光束掃描工件使被掃描的區(qū)域表面硬化的技術(shù)。其原理是用較高能量密度(103~105W/cm2)的激光照射工件表面,使照射的表層被急速加熱至相變點以上和熔點以下的溫度,而工件基體仍處于冷態(tài),使加熱表層區(qū)與基體之間存在很大的溫度梯度。當激光束停止照射時,由于熱傳導的作用,加熱區(qū)會急速冷卻(106~108℃/s)而發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,使工件表層實現(xiàn)相變硬化。當具有一定功率的激光束以一定的掃描速度照射到經(jīng)過黑化處理的模具工作表面時,將使模具工作表面在很短時間內(nèi)由于吸收激光的能量而急劇升溫。當激光束移開時,模具工作表面由基材自身傳導而迅速冷卻,從而形成具有一定性能的表面強化層,其硬度可提高15%~20%。此外,還具有淬火組織細小、耐磨性高、節(jié)能效果顯著,以及可改善工作條件等優(yōu)點。其特點如下:
第一,激光淬火是快速加熱、自激冷卻,是一種無污染綠色環(huán)保熱處理工藝,可以很容易地實行對大型模具表面進行均勻淬火。
第二,由于激光加熱速度快,熱影響區(qū)小,被處理的模具變形很小。
第三、由于激光束發(fā)散角很小,可通過導光系統(tǒng)對模具表面進行精確的局部淬火。
第四,激光表面淬火的硬化層深度一般為0.3~0.7mm,比常規(guī)淬火或感應(yīng)淬火硬化層淺。
(2)激光熔覆激光熔覆的研究工作始于20世紀70年代,主要用來修復(fù)模具,1981年應(yīng)用于在噴氣發(fā)動機的葉輪片上。激光熔覆是利用高能的激光束在金屬表面輻照,使涂覆材料熔化,與基體結(jié)合并迅速凝固,在基材表面形成一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料。激光熔覆技術(shù)處理模具表面,現(xiàn)在不僅可對成形模具進行表面修復(fù),也可對已加工成形的模具進行表面改性。其特點為:第一,激光加熱和冷卻快,熔覆層組織細小且結(jié)構(gòu)致密。第二,激光束的能量密度高,激光熔覆對基材的熱影響小,變形小,可有效對局部區(qū)域進行改性或修補裂痕、崩角及磨損的密封邊。第三,激光束的功率、位置和形狀等能夠精確控制,易實現(xiàn)選區(qū)甚至微區(qū)熔覆修復(fù)。第四,熔覆層的稀釋率小,可精確控制,熔覆層成分具有可設(shè)計性。第五,無接觸型處理,能實現(xiàn)自動化和柔性加工。
?
以上資料由上海艾荔艾金屬材料有限公司提供,歡迎新老客戶來電洽購。