激光数控机床的激光热处理研究

1、激光数控机床的激光淬火层的组织和硬度

 激光热处理后微结构的硬化层分为三层。 第一层是完全硬化的层。 该层由极细的马氏体和少量残余奥氏体组成，激光作用时间最长，加热温度最高. 此外，原始淬火回火组织相对均匀，是一种理想的金相组织，第二层是过渡层，该层的加热温度介于AC和ac3之间，温度梯度小，作用时间短，铁素体转变为奥氏体和渗碳体溶解不均匀，冷却后形成马氏体+铁素体+渗碳体混合结构.   第三层是原始结构的高温回火层。

激光数控机床的激光淬火后硬化层的硬度为60 - 66 HRC，明显高于原来的技术要求约10 HRC，硬化层的硬度和耐磨性得到提高。 激光数控机床的激光热处理对主轴整体性能的提高有很大影响。 这是因为40cr钢的显微组织主要是珠光体和铁素体. 激光束作用于40cr钢表面后，表面温度急剧上升至ac3以上，原始珠光体变为奥氏体后，温度急剧下降。 硬化区的微观结构从珠光体和铁素体变为马氏体，从而使激光硬化区的微观结构更加紧凑，耐磨性提高，机床主轴的整体性能得到改善。

2、激光数控机床的工艺参数对淬火层深度和宽度的影响

 在相同的扫描速度和离焦量下，淬火层的深度和宽度将随着输出功率的增加而增加。 这是因为当激光器的输出功率增加时，光斑的平均密度也增加，被金属表面吸收的能量进一步增加了金属表面的温度，并且金属表面相变温度以上的区域增加，导致淬火层的深度和宽度增加。

 在激光的输出功率和散焦量不变的情况下，淬火层的深度和宽度随着扫描速度的增加而减小。 这是因为扫描速度越大，激光作用在材料上的时间越短，金属表面吸收的能量越低，导致淬火层的深度和宽度减小。 因此，应该正确选择激光功率和扫描速度，以确保主轴表面达到理想的硬度、深度、宽度和机械性能。