激光淬火工艺参数的选择
2010/12/29
影响激光淬火质量的工艺参数是多方面的，主要有激光功率、扫描速度、光斑尺寸、光束能量分布状态、吸光涂层种类与厚度等。衡量激光淬火质量的主要指标包括硬化层深度、宽度、硬度及硬化层表面粗糙度。其之间主要关系有以下几点：
（1）激光淬火硬化层宽度由光斑尺寸决定。大面积淬火必须进行多道扫描。宽带扫描比窄带扫描效率高。
（2）吸光涂层种类及厚度会影响工件对激光能量的有效吸收。目前应用较为成熟的吸光涂层有磷酸盐涂层、含胶体石墨涂层、氧化物涂层等。在覆盖工件表面的前提下，涂层厚度越薄越均匀，则效果越好。
（3）激光在单位时间上作用于模具的功率密度（即比功率E），将决定激光淬火的效果。激光淬火所需的比功率E为102～104W/cm2·s。比功率E由激光功率P、扫描速度V、光斑尺寸D决定，即E=P·V-1·D-1。
（4）光束能量分布主要影响硬化层深度、宽度及组织的均匀性。它由光束模式及导光系统决定。通常，应根据设备的实际情况调整到最佳状态，以保证硬化层的均匀性。
（5）在102～104W/cm2·s的范围内，功率密度的增加、扫描速度减小、将使模具的硬化层深度、硬度及硬化层表面粗糙度增加。如果功率过大，扫描速度太慢，即比功率太大，超出上述范围，会造成工件表面熔化、烧损；反之，硬度和硬化层深度会达不到技术要求。