激光表面加工技术
改性是材料表面局部快速处理工艺的一种新技术，它包括激光淬火、激光表面熔凝、激光表面熔覆、激光冲击强化、激光表面毛化等。通过激光与材料表面的相互作用，使材料表层发生所希望的物理、化学、力学等性能的变化，改变材料表面结构，获得工业上的许多良好性能。激光改性主要用于强化零件的表面，工艺简单、加热点小、散热快、可以自冷淬火。表面改性后的工件变形小，适于作为精加工的后续工序。由于激光束移动方便，易于控制，可以对形意光加工技术绪论状复杂的零件，甚至管状零件的内壁进行处理，因此激光改性应用十分广泛。
激光淬火技术，又称激光相变硬化，是激光表面改性技术的一种。激光淬火技术主要用来处理铁基材料，其基本机理是利用聚焦后的高能激光束（103~10’W/c㎡)照射钢铁材料工件表面，工件表层材料吸收激光辐射能并转化为热能，使其温度迅速升高到相变点以上。当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料的快速导热作用，使表层快速冷却到马氏体相变点以下，获得淬硬层。激光淬火不需要淬火介质，只要把激光束引导到被加工表面，对其进行扫描就可以实现淬火。因此，激光淬火设备更像机床。
由于激光淬火过程中很大的过热度和过冷度使得淬硬层的晶粒极细，位错密度极高且在表层形成压应力，进而可以大大提高工件的耐磨性、抗疲劳、耐腐蚀、抗氧化等性能，延长工件的使用寿命。
激光淬火技术的特点包括以下五点：
（1)无需使用外加材料就可以显著改变被处理材料表面的组织结构，大大改善工件的性能。激光淬火过程的急热急冷过程使得淬火后，马氏体晶粒极细，错位密度相对于常规淬火更高，进而大大提高材料性能。
（2)处理层和基体结合强度高。激光表面处理的改性层和基体材料之间是致密的冶金结合，而且处理层表面也是致密的冶金组织，具有较高的硬度和良好的耐磨性。
（3)被处理工件变形极小，适合于高精度零件处理，可作为材料和零件的最后处理工序。这是由于激光功率密度高，与零件上某点的作用时间很短
（0.01~1s),故零件的热变形区和整体变化都很小。
（4)加工柔性好，适用面广。激光光斑面积较小，不可能同时对大面积表面进行加工，但是可以利用灵活的导光系统随意将激光导向处理部分。从而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等局部区域。改性层厚度与激光淬火中工艺参数息息相关，因此可根据需要调整硬化层深浅，一般可达0.1~1mm.
（5)工艺简单优越。激光表面处理均在大气环境下进行。免去了镀膜工艺中漫长的抽真空时间，没有明显的机械作用力和工具损耗，噪声小、污染小、无公害、劳动条件好。激光器配以微机控制系统，很容易实现自动化生产，易于批量生产，效率很高，经济效益显著。
