数控机床电主轴激光淬火技术应用

(1)主轴及随机附带4个试样，试样直径80mm，壁厚20mm，激光熔覆加工，两端磨平。在采用CO2激光器进行激光硬化前，激光熔覆头，分别在主轴和试样表面上涂覆一层特别涂料，以增加对激光的吸收。

(2)用5kW的CO2横流式激光器对主轴及试样进行激光淬火，其输出功率P=1800~2000W，扫描速度v=5mm/s，机床转速n=30r/min，扫描宽度2~3.5mm。并采用微机控制淬火机床(工作台)，配备灵活通用的工装夹具，固定淬火工件作平行移动、转动或合成运动。

(3)激光淬火化后的主轴及试样检验 淬硬层深度0.5~1.2mm;表面淬火硬度60~66HRC;***为***外层极细马氏体 少量残留奥氏体，过渡层马氏体 铁素体 渗碳体，孝感激光熔覆，内层为原始***，即回火索氏体。

激光熔覆的激光光斑多种多样，较典型的有高斯分布的圆形、平均分布的圆形及线形等，各种光斑之间各有特点，激光高速熔覆，各有优势与局限性。所以很多激光熔覆设备都会配备两种甚至三种光斑的激光头以适应于各种不同的零部件的熔覆要求光纤激光线形光斑熔覆设备集成：

光纤激光器 桁架运动机构 线形光斑模块 高精度转台。

优点：快速装夹、***熔覆、高精度、高稳定性。

适用于：立柱、轧辊、活套辊、阀杆、石油钻杆、车轴、车轮等旋转件及平面件

数控机床镶钢导轨的激光淬火技术应用

(1)预备热处理

导轨经锻造后，进行常规的正火及调质处理，以细化晶粒，改善***结构，降低内应力，并为后续激光淬火做好***准备。

(2)激光淬火设备及工艺参数

采用国产31.5kW二氧化碳激光器及激光加工机床，激光输出功率P=900W，光斑直径为4mm，离焦量d=240mm，扫描速度v=10m/s。

经上述工艺处理后的导轨，淬火区淬硬层深度为0.58mm，硬化带宽为4.47mm，硬化层***为细针状马氏体 部分残留奥氏体，表面硬度为724~797HV0.1，相当于61~64HRC。

(3)磨损试验

磨损试验结果表明，当激光扫描淬火花纹为45°斜线(与导轨棱边成45°斜线，(棱形)硬化面积为40%时，导轨耐磨性高。

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