金属表面强化技术概谈(4)-激光表面处理
四、激光表面处理
意义:高能密度表面处理技术中的一种主要手段,在一定条件下它具有传统表面处理技术或其它高能密度表面处理技术不能或不易达到的特点,所以它已用于汽车,冶金,石油,机床,以及刀具、模具等的生产和修复中,正显示出越来越广泛的应用前景。
目的:改变表面层的成分和显微结构,从而提高表面性能。
1.激光的特点
(1)高方向性
(2)高功率密度
(3)高单色性
2.激光表面处理原理:激光束向金属表面层进行热传递,金属表层和其所吸引的激光进行光热转换。由于光子能穿过金属的能力极低,仅能使金属表面的一薄层温度升高,加之金属导带电子的平均自由时间只有10-3s左右,因此,这种交换和热平衡的建立是非常迅速的。从理论上分析,在激光加热过程中,金属表面极薄层的温度在微秒(10-6s)级,甚至纳秒(10-9s)级或皮秒(10-12s)级内就能达到相变或熔化温度。
3.激光表面处理设备:
4.激光表面处理技术:
(1)激光表面强化
(2)激光表面涂敷
(3)激光表面非晶态处理
(4)激光表面合金化
(5)激光气相沉积