Глава 5.5 / 5.5.3 / 5.5.3.6. Лазерный нагрев
Лазерный нагрев. Детали нагревают твердотельными (оптическими) или газовыми (С02) лазерами. Лазерное излучение распространяется очень узким пучком с высокой концентрацией световой энергии, которая на поверхности закаливаемой детали трансформируется в тепловую. Оптические лазеры позволяют вести импульсный нагрев, газовые — непрерывный. При импульсном излучении на поверхности деталей образуются пятна закалки диаметром до 5 мм; при непрерывном — полоса шириной до 3 мм.
Для нагрева всей поверхности осуществляется перемещение детали относительно лазерного луча. При этом в зависимости от условий эксплуатации закалку проводят с перекрытием или без перекрытия нагреваемых полос (пятен). Под действием лазерного излучения поверхность детали очень быстро (10-7... 10_3 с) нагревается до высоких температур. Распространение теплоты в нижележащие слои совершается в результате теплопроводности. Принудительного охлаждения при лазерной закалке не требуется, закалка нагретых участков происходит благодаря интенсивному отводу тепла в глубь металла.
Лазеры непрерывного излучения обеспечивают высокую производительность, равномерность упрочнения и позволяют обрабатывать сложные поверхности. Толщина упрочняемого слоя составляет 0,3... 1,0 мм.
Лазерная закалка применяется для упрочнения отдельных поверхностей деталей, а также деталей сложной формы, работоспособность которых определяется износостойкостью и усталостной прочностью, а поверхностное упрочнение другими способами затруднено.