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普通车床激光热处理工艺参数的选择
日期：2009年12月31 来源：沈阳第一机床厂 关键字：普通车床
影响激光热处理的工艺参数有激光功率、扫描速度、普通车床光斑尺寸、光束能量分布状态、吸光层种类及厚度。与常规热处理一样，机床配件零件材料的组织状态对处理质量也有相当影响。衡量热处理质量的主要指标是硬化层深度、宽度、硬度、组织状态及硬化层表面粗糙度。
激光功率和光斑尺寸决定了照射到零件表面的功率密度，扫描速度和光斑尺寸又决定了光束在零件表面的作用时间，功率密度和作用时间是影响激光热处理的两个主要参数。激光热适合的功率密度为1X10’—1 x10‘W／cm2，作用时间为1—lOOs。在此范围内，功率密度增加，硬化层深度、普通车床宽度随之增加；作用时间减少，硬化层深度、宽度随之减小。如果功率太大，作用时间太长，将使零件表面熔化、机床配件烧损，严重的导致零件报废；反之，将使硬化层深度、宽度显著减小，达不到技术要求。
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。应根据设备的实际情况调整到最佳状态，否则将使可选参数范围缩小，难以保证硬化层的均匀性。
吸光涂层种类及厚度会影响零件对激光能量的有效吸收。普通车床国内应用较成熟的吸光涂层有磷酸盐涂层、含碳黑或胶体石墨的涂层。在覆盖零件表面金属光泽的前提下，机床配件涂层厚度越薄、越均匀，效果越好。另外零件表面的粗糙度也影响光束能量的吸收，粗加工表面较精加工表面有更高的吸收率。
硬化层的硬度主要取决于零件材料的种类及组织状态。如果材料含碳量较高，同时原组织 细小均匀，处理后硬度自然较高。其他工艺参数对硬度的影响较小，如果组织粗大且不均匀将影响硬化层硬度的均匀性，同时，将减小硬化层的深度和宽度。另外，材料本身的导热率也影响硬普通车床化层的深度、机床配件宽度，导热率小，硬化层深度、宽度较小。
国内激光热处理设备分专机和通用两种类型，但每台设备的机床、激光器、控制系统的配备均不相同，所采用的吸光涂料也不尽相同。因此，在激光热处理实际应用中，应根据零件的技术要求、材料种类、组织状态、激光器和导光系统的状态，以及吸光涂料的特点来选择激光功率、光机床配件斑尺寸、扫描速度这三个最主要的工艺参数，普通车床并根据零件的使用条件设计合理的硬化轨迹，编制加工程序。
零件及其技术要求，可以选JCS--033数控激光热处理机(配FANUC数控系统并附加BS02数控转台)及工艺参数：激光功率1000W，透镜焦距350mm，扫描速度1000mm／r，离焦量50mm。
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