原理：激光的穿透能力極強(qiáng)，當(dāng)把金屬表面加熱到僅低于熔點(diǎn)的臨界轉(zhuǎn)變溫度時，其表面迅速奧氏體化，然后急速自冷淬火，金屬表面迅速被強(qiáng)化，即激光相變硬化。激光熱處理就是利用高功率密度的激光束對金屬進(jìn)行表面處理的方法，對材料實現(xiàn)相變硬化、表面合金化等表面改性處理，產(chǎn)生用其它表面淬火達(dá)不到的表面成分、組織、性能的改變。

 

特點(diǎn)：高速加熱，高速冷卻，獲得的組織細(xì)密、硬度高、耐磨性能好；淬火部位可獲得大于400kgf/mm2的殘余壓應(yīng)力，有助于提高疲勞性能；還可以進(jìn)行局部選擇性淬火，通過對多光斑尺寸的控制，更適合其它熱處理方法無法勝任的管孔、深溝、微區(qū)、夾角和刀具刃口等局部區(qū)域的硬化；激光可以遠(yuǎn)距離傳送，可以實現(xiàn)一臺激光器多工作臺同時使用，采用計算機(jī)編程實現(xiàn)對激光熱處理工藝過程的控制和管理，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動。

 

應(yīng)用：隨著大功率CO2激光器的發(fā)展，用激光就可以實現(xiàn)各種形式的表面處理，許多汽車關(guān)鍵件，如：缸體、缸套、曲軸、凸輪軸、排氣門、閥座、搖臂、鋁活塞環(huán)槽等幾乎都可以采用激光熱處理。美國通用汽車公司用十幾臺千瓦級CO2激光器，對轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)壁局部硬化，日產(chǎn)3萬套，提高工效四倍；中國采用大功率CO2激光器對汽車發(fā)動機(jī)缸孔內(nèi)壁進(jìn)行強(qiáng)化處理，可延長發(fā)動機(jī)大修里程到15萬公里以上；激光熱處理過的缸體、缸套淬硬帶的耐磨性大幅度提高，未淬硬帶可增加儲油，改善潤滑性能。 

缸體激光熱處理設(shè)備及生產(chǎn)線激光涂覆與激光合金化工藝相似，但不同的是不另外加入合金，使金屬表面融化隨即冷卻凝固，從而得到細(xì)微的接近均勻的表層組織，對于某些共晶合金，還可得到非晶態(tài)表層，具有極好的抗腐蝕性能，例如，在柴油發(fā)動機(jī)鑄鐵閥座上進(jìn)行鉻基表面涂覆，可獲得良好的不銹鋼表面。

1997年，武漢華工激光設(shè)計開發(fā)出“切諾基”發(fā)動機(jī)缸體激光淬火生產(chǎn)線，采用了若干國內(nèi)外首創(chuàng)的技術(shù)，包括：采用高吸收率的新型吸光材料及噴涂技術(shù)，代替常規(guī)的磷化處理淬火，質(zhì)量更好，并使該道工序機(jī)床化；激光淬火系統(tǒng)－包括主機(jī)2kW的CO2激光器、高精度的數(shù)控淬火機(jī)床和無人值班的冷卻系統(tǒng)，高度穩(wěn)定可靠；一次完成的缸壁內(nèi)孔清洗技術(shù)。從該生產(chǎn)線投入生產(chǎn)至今，與國外的先進(jìn)汽車制造設(shè)備一道共生產(chǎn)10萬只左右發(fā)動機(jī)缸體，提高了缸體表面硬度和耐磨性，延長發(fā)動機(jī)使用壽命1~3倍。