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。

激光填丝焊技术在保持了激光自熔焊的高质量、、低变形、率等许多优点的同时、克服了其焊缝冶金调整困难及对加工、装配要求苛刻的缺点，是一种具有广阔应用前景的激光焊接新技术。开发的激光填丝焊接装备主要应用于厚板的激光加工中，该装备应用大型构件反变形控制技术，实现大尺寸工件的高质量焊接。在汽车制造领域，小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。该装备开拓了大型框体结构厚板焊接的激光加工领域。

自适应随形激光熔覆是解决上述难题一个行之有效的方法，主要包括以下三个基本步骤：

1. 采用传感器进行在线检测：传感器可以是接触式、机器视觉、激光位移等多种，而且必须要建立起传感器测量坐标系与机器人激光熔覆工具坐标系间的对应关系；

2. 自动数据处理：包括数据滤波、重构、建模等，一些应用还需要实现自动模型匹配、缺陷辨识等智能算法；

3. 自动路径生成和工艺参数配置：在自动数据处理所建立模型基础上，进行分层切片、生成填充轨迹，并根据缺陷类型，自动选择优化工艺参数。