降本增效是企業(yè)追求的終目標。縱觀鋼鐵工業(yè)技術史上的許多重大技術突破，如轉爐煉鋼、連鑄、連軋等，其首要動機都是為了降低成本。冶金技術相當成熟的今天，利用再制造技術延長冶金生產(chǎn)線核心部件的使用壽命，不僅可以提高新產(chǎn)品的性能，還可以修復廢舊產(chǎn)品，延長產(chǎn)品壽命，同時有效減少設備維護和停機時間，提高生產(chǎn)力。

　　一、激光淬火的基本原理

　　激光淬火技術是利用聚焦激光束作為熱源，對被處理工件表面進行輻照，使被硬化零件的溫度在瞬間急劇升高，形成奧氏體，然后迅速冷卻，獲得馬氏體或其它細晶粒組織的硬化層的熱處理技術。


　　二、激光表面淬火的技術特點

　　1、 功率密度高，加熱速度快，零件變形小

　　熱處理工藝可控制變形，處理后的工件不需磨削，可作為零件精加工的后一道工序。

　　2、可用于形狀復雜的零配件

　　如盲孔、內(nèi)孔、小槽、薄壁件等?？梢宰龌虿糠肿觯部梢愿鶕?jù)需要在同一部分的不同部分做不同的處理。能克服高頻淬火因感應器的限制，難以對形狀復雜的零件進行表面淬火，加熱面積難以控制，薄壁零件在淬火時容易開裂等問題。在滲碳、淬火等化學熱處理過程中，大型零件的加工不需要受到爐子尺寸的限制。

　　3、普遍性

　　激光的深焦點，在淬火過程中對零件的尺寸、尺寸和表面沒有嚴格的限制。但現(xiàn)有的中高頻淬火生產(chǎn)出適合各種零件的感應器。

　　4、 不受限制

　　對于某些淬火溫度較高的不銹鋼零件，其淬火溫度與熔點溫度非常接近。用感應器對產(chǎn)品進行局部表面淬火時，容易燒角或不規(guī)則零件，造成零件報廢，然而，激光表面淬火不受此限制。

　　5、無需冷卻

　　激光淬火是一種清潔、、環(huán)保的淬火工藝，冷卻速度快，不需要水或油等冷卻介質(zhì)。

　　6.、滿足硬化要求

　　表面硬化層組織細小，硬度高，耐磨性好，能滿足表面硬化層深度較淺(一般為0.3～2.0mm)的產(chǎn)品要求。

　　三、激光淬火技術在鋼鐵行業(yè)的應用實例

　　1、軋輥的激光合金化

　　軋輥是軋鋼機中產(chǎn)生金屬連續(xù)塑性變形的主要工作部件和工具。長期惡劣的工作條件會導致表面起皮、裂紋甚至斷裂。用激光對軋輥進行合金化處理，可有效延長軋輥的使用壽命。通過棒輥激光合金化處理，不變形、耐高溫、耐腐蝕，鋼材通過能力顯著提高。

　　2、輥底式激光淬火

　　爐底輥作為高溫板坯傳輸媒介，長期在充斥腐蝕性氣體的高溫環(huán)境下工作，與高溫板坯直接接觸的輥環(huán)，表面易出現(xiàn)粘鋼、結瘤、氧化、腐蝕、磨損、高溫蠕變等現(xiàn)象，特別是由粘鋼和結瘤造成的板坯下表面凹坑、劃痕、重皮等各類質(zhì)量缺陷，在硅鋼、冷軋原料等軟鋼上表現(xiàn)的尤為。在輥環(huán)表面激光淬火一層耐高溫、抗氧化、耐磨損的新材料。爐底輥在使用壽命期間表面結瘤或氧化皮疏松、剝落，可能影響鋼板，鋼坯的后續(xù)軋制質(zhì)量，可有效提高生產(chǎn)線的經(jīng)濟效益。激光淬火技術可對各種導軌、大型齒輪、軸頸、氣缸內(nèi)壁、模具、減震器、摩擦輪、滾輪、和滾輪零件等表面進行強化處理。適用材料為中、高碳鋼和鑄鐵等。

淬火加工是將金屬材料加熱到一定溫度，然后快速冷卻，以提高材料硬度和耐磨性的熱處理工藝。走輪激光淬火是利用激光束對走輪表面進行淬火，以提高其硬度和耐磨性，延長其使用壽命的一種新型熱處理工藝。

　　傳統(tǒng)的淬火加工方法通常采用油冷或水冷，但這些方法都存在冷卻不均勻、淬火效果差等缺點。相比之下，激光淬火加工具有更高的淬火質(zhì)量和效率。

　　走輪激光淬火加工的基本原理是利用高能激光束照射走輪表面，使其快速加熱到淬火溫度，然后快速冷卻，實現(xiàn)淬火處理。


走輪激光淬火加工工藝具有以下優(yōu)點：

　　1、淬火質(zhì)量高：由于激光束能量密度高，可以快速加熱和快速冷卻，以獲得均勻的淬火效果。

　　2、：行走輪激光淬火加工可以在短時間內(nèi)完成淬火過程，提高生產(chǎn)效率。

　　3、適用范圍廣：該工藝適用于鋼、鑄鐵、有色金屬等多種金屬材料的淬火處理。

　　4、環(huán)保：走輪激光淬火過程中不使用任何化學品，不會對環(huán)境造成污染。


　　走輪激光淬火加工工藝流程如下：

　　1、將走輪放置在激光淬火裝置上，調(diào)整位置，使其表面與激光束對齊。

　　2、打開激光器，將激光束照射在走輪表面，使其快速加熱到淬火溫度。

　　3、開啟冷卻系統(tǒng)，使走輪表面快速冷卻，實現(xiàn)淬火處理。

　　4、關閉激光和冷卻系統(tǒng)，取出走輪，完成淬火過程。


　　走輪激光淬火加工的應用范圍非常廣泛，可應用于各種機械設備的走輪表面處理，如汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械等。此外，該工藝還可以應用適用于齒輪、軸類零件等精密零件的表面處理。

　　與傳統(tǒng)淬火加工相比，行走輪激光淬火加工具有更高的硬度和耐磨性，可以提高零件的使用壽命和性能。同時，由于該工藝具有、適用范圍廣、環(huán)保等優(yōu)點，可以大大降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。因此，行走輪激光淬火加工是一種潛力的熱處理新工藝。

激光淬火齒輪和齒圈，熱注入量小，齒輪或齒圈熱變形小，不降低齒輪精度，不破壞齒面表面粗糙度，激光熔覆技術可以直接修復斷牙。


　　激光淬火修復技術工藝步驟

　　(1)工藝流程:將大齒輪夾緊在激光加工機床上，清除齒輪齒面的油污和銹斑;在需要激光加工的齒面和軸頸部位噴涂吸光涂料，然后用激光加工程序對齒面(齒頂、齒根等)進行淬火。).

　　(2)淬火工藝參數(shù):激光淬火后的齒面硬度范圍可控制在HRC35— 45之間;硬化層的深度為0.4-0.6毫米;激光功率為2.0-3.5 kw;淬火速度為10–50mm/s，根據(jù)齒輪齒面、齒根和齒頂對材料表面硬度的不同要求，采用數(shù)控系統(tǒng)分段分區(qū)改變工藝參數(shù)，獲得相應的激光硬化層。激光淬火后，不回火，齒面表面粗糙度基本不變。

　　(3)激光熔覆的工藝指標:單層激光熔覆厚度可根據(jù)需要在0.2-2.5毫米之間調(diào)整。激光熔覆層的硬度可根據(jù)工件的要求在HRC 25-60之間調(diào)節(jié)。對于大型鋼齒輪，可以不預熱直接包覆。熔覆層均勻連續(xù)，無裂紋、氣孔等冶金缺陷。