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激光非晶化過程研究
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-06-10 | 108 次瀏覽 | 分享到:
激光非晶化過程研究
  激光非晶化過程研究


  脈沖激光或連續激光可用于激光非晶化。脈沖激光非晶化的研究和發展開始于20世紀70年代中期。1974年,國外首次用4倍頻率(λ=0.265μm)脈沖寬度為10μs的YAG激光脈沖在單晶硅上制作厚度為幾十納米的非晶晶體。脈沖激光非晶化要求脈沖寬度在10-6s~10-15s范圍內,目前常用的是YAG固化激光。脈沖激光比連續激光更難實現大面積非晶化,模具鋼小編了解到,目前主要用于研究新的非晶合金體系及相關理論。CO2激光器常用于連續激光非晶化,聚焦后作用于金屬表面的功率密度(W/cm2)一般為106個數量級。功率密度過低,達不到表面薄層的超快速加熱條件,形成非晶態;如果功率密度過高,表面金屬會汽化。掃描速度從每秒數百毫米到數千毫米不等,具體取決于功率密度。連續激光很難獲得大面積非晶表面,因為激光掃描帶的重疊會使非晶化熱影響區結晶。

模具鋼
  利用激光非晶化技術,可以將廉價的金屬表面非晶化,獲得良好的表面性能。通過激光合金化、氣相沉積、電鍍和熱噴涂等預處理方法,也可以在特定的襯底表面形成容易非晶化的合金層,從而在難以非晶化的襯底表面獲得非晶表面層。到目前為止,激光非晶化已經在許多金屬和合金系統中成功地獲得了非晶。如在萊氏體工具鋼(C=2.1%,Cr=12%)表面噴涂厚度為40μm的Fe-B合金涂層,獲得非晶區,硬度為1700HV。工藝參數為:連續CO2激光器功率3kW,光斑直徑0.5mm,掃描速度200mm/s;Pd-Cu-Si合金,連續CO2激光,功率300 W/cm2~500 W/cm2,熔池直徑0.2mm,掃描速度100 mm/s~800 mm/s,掃描腰帶平行移動距離0.075 mm~0.1 mm,表面獲得大面積非晶化。


  目前,激光非晶化技術及相關基礎理論的研究還不成熟,其生產應用正在開發中。
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