激光淬火(huǒ)技術是利用聚焦後的激光束進射到鋼鐵材料表面，使其溫度迅速升高到相變點以上，當激光移開(kāi)後，由于仍處于低溫的内層材料的快速導熱作用，使受熱表層快速冷卻到馬氏體(tǐ)相變點以下(xià)，進而實現工(gōng)件的表面相變硬化。如大(dà)型軋輥表面激光熔凝淬火(huǒ)的最大(dà)淬硬層深度可以達到2毫米以上。具有加熱速度快、所得組織細密、淬硬性高、不變形等特點，并且技術适用性廣，不受感應器制作難度的限制。
激光淬火(huǒ)
可實現局部及整體(tǐ)的快速淬火(huǒ)變形量小(xiǎo)
表面參與應力小(xiǎo)
精準、高速、極小(xiǎo)的變形量
1激光表面淬火(huǒ)原理
激光表面淬火(huǒ)技術是利用聚焦後的激光束作爲熱源照射在待處理工(gōng)件表面，使其需要硬化部位溫度瞬間急劇上升而形成奧氏體(tǐ)，随後經快速冷卻獲得晶粒細的馬氏體(tǐ)或其他組織的淬硬層過程的熱處理加工(gōng)技術。
2激光表面淬火(huǒ)技術特點
激光淬火(huǒ)和工(gōng)廠現有的中(zhōng)高頻(pín)淬火(huǒ)、滲碳淬火(huǒ)相比，有以下(xià)特點：
第一(yī)，功率密度高、加熱速度極快，零件變形極小(xiǎo)。
第二，可以對形狀複雜(zá)零件進行處理或局部處理，也可根據需要在同一(yī)零件的不同部位進行不同的處理。
第三，通用性強。
第四，對于某些淬火(huǒ)溫度較高的不鏽鋼零件，其淬火(huǒ)溫度和熔點溫度很接近，在使用感應器進行産品局部表面淬火(huǒ)時很容易燒傷夾角或不規則部位，導緻零件報廢，而激光表面淬火(huǒ)則不受此限。
第五，激光淬火(huǒ)冷卻速度快。
第六，表面淬硬層組織細，硬度高，耐磨性好，能滿足淬硬層深度較淺（一(yī)般在0.3~2.0mm）表面淬火(huǒ)産品。
3工(gōng)藝參數及其相互關系
激光表面淬火(huǒ)是一(yī)個錯綜複雜(zá)的快速加熱、快速冷卻的淬火(huǒ)過程。激光淬硬層的尺寸參數（淬硬層寬度、淬硬層深度、表面粗糙度）和性能參數（表面硬度、耐磨性、組織變化）取決于激光功率密度（激光功率、光斑尺寸）、掃描速度、材料的特性（成分(fēn)、原始狀态）和材料表面預處理情況等，同時也與被處理零件的幾何形狀和尺寸以及激光作用區的熱力學性質有關。
另外(wài)，還應考慮各參數值的選擇範圍，D不能過大(dà)，V不能過小(xiǎo)，以免冷卻速度過低，不能實現馬氏體(tǐ)轉變。反之，當激光輸出功率過大(dà)時，容易造成表面熔化，影響表面的幾何形狀。
4激光表面淬火(huǒ)掃描方式
激光淬火(huǒ)的掃描方式有圓形或矩形光斑的窄帶掃描和線形光斑的寬帶掃描。
5激光表面淬火(huǒ)區預處理
在産品激光淬火(huǒ)前，因爲工(gōng)件表面粗糙度值很小(xiǎo)，在淬火(huǒ)中(zhōng)會嚴重影響材料表面對激光光能的吸收率，所以，在激光淬火(huǒ)前需要對待處理工(gōng)件表面進行預處理。
表1 常用黑化處理方法
缸筒局部淬火(huǒ)應用情況
缸筒材質爲合金結構鋼35CrMoV，熱處理技術要求：
①外(wài)徑φ100.14mm±0.05mm處硬度≥50HRC，淬硬層深度（淬硬層深度定義爲從表面以下(xià)硬度在35HRC以上的厚度）1～1.5mm。
②表面不可有熔化、裂紋、變形等缺陷。
③産品表面不可碰劃傷。缸筒外(wài)形形狀及尺寸如圖2所示。
圖2 缸筒外(wài)形形狀及尺寸
1設備名稱
激光多功能加工(gōng)系統。
2激光淬火(huǒ)前準備
清洗缸筒工(gōng)件表面的油污、雜(zá)質等，并确保激光淬火(huǒ)部位表面外(wài)觀質量；缸筒激光淬火(huǒ)部位光潔度較高，表面均勻塗上SiO2激光吸光塗料，減小(xiǎo)缸筒表面激光的發射來保證激光的吸收率；缸筒激光淬火(huǒ)前烘幹塗層，爲後續激光淬火(huǒ)做準備；檢驗設備的工(gōng)作狀态，保證淬火(huǒ)過程中(zhōng)設備的正常運行。
3選定工(gōng)藝參數
所使用激光加工(gōng)系統爲半導體(tǐ)激光器。工(gōng)藝參數選擇爲：最大(dà)輸出功率，掃描速度，光斑寬度。
4激光表面淬火(huǒ)後淬硬區的硬度
将激光表面淬火(huǒ)過的試樣，沿掃描中(zhōng)心帶切開(kāi)，制備金相試樣。用顯微硬度計進行硬度測試。經激光表面淬火(huǒ)區硬度測試後，激光表面淬火(huǒ)硬度與深度關系如表2所示。
表2 激光表面淬火(huǒ)硬度與深度關系
5缸筒表面外(wài)觀質量
激光表面淬火(huǒ)後，缸筒淬火(huǒ)區無明顯的氧化脫碳現象，表面粗糙度值較低，經磁粉無損檢測後表面無微小(xiǎo)裂紋現象。
結 語
目前，激光淬火(huǒ)現已成功地應用到冶金行業、機械行業、石油化工(gōng)行業中(zhōng)易損件的表面強化，特别是在提高軋輥、導衛、齒輪、剪刀等易損件的使用壽命方面，效果顯著，取得了很大(dà)的經濟效益與社會效益。近年來，在模具、齒輪等零部件表面強化方面也得到越來越廣泛的應用。在形狀較爲複雜(zá)的工(gōng)件中(zhōng)仍存在一(yī)些問題。但是，激光淬火(huǒ)是一(yī)新型的熱處理前沿技術，往後還要不斷地對激光淬火(huǒ)技術進行研究、開(kāi)發和應用。
