四 激光表面处理技术
4.1 概述
4.1.1关于激光激光 — 20世纪最伟大的发明之一它的问世开辟了科学技术研究和应用的新领域，它在经济、
技术、科学研究、社会生活和国防等方面引起了一系列革命性的变革,
激光雷达激光切割眼外科手术激光美容
4.1.2激光特性
● 高定向性安度普通光源的发光无方向性，
而激光的发光可以限制在几个毫弧度立体角甚至更窄小的角度范围
● 高单色性频率范围窄 V=γ/△ γ
普通单色光源 V=106
激 光 V=1010～ 1013
● 高亮度自然界最强的光源 — 太阳光光亮度值 L=103瓦 /厘米 2.球面度大型激光器 L=1010-17瓦 /厘米 2.球面度
● 可调谐性在一定范围内其频率可控
4.1.3激光与材料表面的交互作用光能 → 热能吸收率 A=1-R (R 反射率 )
● 激光波长与材料导电性对 R的影响波长 ↑ R ↑ 导电性 ↑ A↑
波长 μm 工作介质 Cu Ag
0.6943 红宝石 0.831 0.961
1.06 钇榴石 0.901 0.964
10.6 CO2 0.984 0.989
● 温度对 R的影响温度 ↑ R↑
● 表面粗糙度对 R的影响表面粗糙度 ↑ R↓
4.1.4 黑化处理
● 磷化处理 磷酸盐溶液浸泡适用于铸铁,中低碳钢,
● 碳素法 可涂于任何材料
● 油漆法 适合任何材料
4.2激光表面处理工艺
4.2.1激光表面熔凝激光束在金属表面连续扫描,
使之迅速形成一层非常薄的熔化层,并在基体强烈冷却作用下凝固,
形成特殊组织结构的工艺方法,
激光表面熔凝铸铁凸轮轴
4.2.2激光表面 合金化
● 预置法
● 硬粒子喷射法
● 激光气体合金化铝,钛及其合金中加氮
● 激光表面 合金化在许多场合可代替热喷涂钢表面合金化氮化钛
4.2.3激光表面 淬火 (相变硬化 )
激光快速扫描工件表面,表面薄层急剧升温,高温薄层在基底冷却下,进行自冷淬火,从而产生相变硬化激光表面 淬火
4.1 概述
4.1.1关于激光激光 — 20世纪最伟大的发明之一它的问世开辟了科学技术研究和应用的新领域，它在经济、
技术、科学研究、社会生活和国防等方面引起了一系列革命性的变革,
激光雷达激光切割眼外科手术激光美容
4.1.2激光特性
● 高定向性安度普通光源的发光无方向性，
而激光的发光可以限制在几个毫弧度立体角甚至更窄小的角度范围
● 高单色性频率范围窄 V=γ/△ γ
普通单色光源 V=106
激 光 V=1010～ 1013
● 高亮度自然界最强的光源 — 太阳光光亮度值 L=103瓦 /厘米 2.球面度大型激光器 L=1010-17瓦 /厘米 2.球面度
● 可调谐性在一定范围内其频率可控
4.1.3激光与材料表面的交互作用光能 → 热能吸收率 A=1-R (R 反射率 )
● 激光波长与材料导电性对 R的影响波长 ↑ R ↑ 导电性 ↑ A↑
波长 μm 工作介质 Cu Ag
0.6943 红宝石 0.831 0.961
1.06 钇榴石 0.901 0.964
10.6 CO2 0.984 0.989
● 温度对 R的影响温度 ↑ R↑
● 表面粗糙度对 R的影响表面粗糙度 ↑ R↓
4.1.4 黑化处理
● 磷化处理 磷酸盐溶液浸泡适用于铸铁,中低碳钢,
● 碳素法 可涂于任何材料
● 油漆法 适合任何材料
4.2激光表面处理工艺
4.2.1激光表面熔凝激光束在金属表面连续扫描,
使之迅速形成一层非常薄的熔化层,并在基体强烈冷却作用下凝固,
形成特殊组织结构的工艺方法,
激光表面熔凝铸铁凸轮轴
4.2.2激光表面 合金化
● 预置法
● 硬粒子喷射法
● 激光气体合金化铝,钛及其合金中加氮
● 激光表面 合金化在许多场合可代替热喷涂钢表面合金化氮化钛
4.2.3激光表面 淬火 (相变硬化 )
激光快速扫描工件表面,表面薄层急剧升温,高温薄层在基底冷却下,进行自冷淬火,从而产生相变硬化激光表面 淬火
