[發(fā)明專利]一種多次輻照激光淬火方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310187715.8 | 申請日： | 2013-05-20 |
| 公開（公告）號： | CN103290176A | 公開（公告）日： | 2013-09-11 |
| 發(fā)明（設計）人： | 曾曉雁;胡乾午;鄭寅嵐;蔣明 | 申請（專利權(quán)）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | C21D1/09 | 分類號： | C21D1/09 |
| 代理公司： | 華中科技大學專利中心 42201 | 代理人： | 曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 多次 輻照 激光 淬火 方法 裝置 | ||
1.一種激光淬火方法，該方法將激光束通過激光加工頭后輻照到工件表面，激光束對每個加工單元進行間歇式多次輻照，使工件表面的激光淬火區(qū)域高于工件材料的奧氏體化溫度，但始終低于其工件材料的熔點，并利用激光多次重復加熱的累積熱效應形成激光淬火層，并達到所需硬化層深度；所述加工單元是指在不移動激光加工頭位置和工件位置的情況下，將激光束通過激光加工頭后輻照到工件表面并一次連續(xù)作用于工件表面的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光淬火方法，其特征在于，該方法通過控制激光淬火工藝參數(shù)完成激光淬火，激光淬火工藝參數(shù)包括激光功率、光斑尺寸、輻照周期和輻照次數(shù)等，其中，輻照周期是指設定的激光束對一個加工單元的一次連續(xù)輻照加熱時間與一次間隙時間之和；輻照次數(shù)是指使一個淬火單元達到所需硬化層深度進行多次輻照的次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光淬火方法，其特征在于，當需要淬火單元連續(xù)填充才能覆蓋整個待淬火區(qū)域時，所述激光淬火工藝參數(shù)還包括相對移動速度，它是指光束從一個淬火單元向另一個淬火單元移動的速度；當采用激光束非定點輻照的方式進行激光淬火時，所述激光淬火工藝參數(shù)還包含掃描速度，掃描速度是指激光束由于掃描轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)動導致的在工件表面獲得的運動速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一所述的多次輻照激光淬火方法，其特征在于，該方法包括下述具體步驟：
(1)設工件上淬火單元總數(shù)為N，當前處理的淬火單元在工件上的序號為j，淬火周期為T，一個淬火單元內(nèi)所需的輻照次數(shù)為Q，實際輻照次數(shù)的參量為q；
淬火周期T是指一個淬火單元內(nèi)的輻照次數(shù)與輻照周期的乘積；淬火單元是指在一個淬火周期T內(nèi)激光束在工件表面輻照的加工單元的集合；
令j＝1，q＝1；并且在整個激光淬火過程中一個加工單元內(nèi)的激光能量分布基本均勻一致；
(2)經(jīng)過激光加工頭后的激光束輻照到第j個淬火單元的起始位置，并記錄該時間點為t0；所述激光束對淬火單元中的每一個加工單元進行一次輻照，完成后進入(3)；
(3)判斷q是否等于設定的輻照次數(shù)Q，如果是，則第j個淬火單元淬火完畢，即第j個淬火單元中所包含的所有加工單元發(fā)生激光相變硬化，并達到所設計的硬化層深度，然后轉(zhuǎn)入步驟(4)；如果否，令q＝q+1，設當前時間為t，輻照周期Tb，當t-t0＝Tb時，轉(zhuǎn)入步驟(2)；
(4)判斷j是否等于N。如果是，則說明所包含的所有淬火單元發(fā)生激光相變硬化，形成激光淬火硬化區(qū)域，并達到所設計的硬化層深度，然后轉(zhuǎn)入步驟(5)；如果否，令j＝j+1，轉(zhuǎn)入步驟(2)；
(5)結(jié)束。
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