Комбинированные методы улучшения качества поверхности с помошью лазерной обработки

Метод

Материал

заготовки

Ожидаемый результат

Лазерное легирование легкими элементами и карбонитридами

Стали 40Х, 45, 65Г

Под слоем карбонитридов (15 ... 20 мкм) создается слой азотистого мартенсита тол­щиной 150 ... 200 мкм, далее зона углероди­стого мартенсита до 2 ... 3 мм

Легирование при лазер­ном нагреве с после­дующим азотированием

Стали 20 и 35

Микротвердость при легировании алюминия составляет 18 000 20 000 МПа. Износо­стойкость увеличивается в 15 раз по сравне­нию с износостойкостью при азотировании

Последовательное ионное и лазерное воз­действие

Стали 95X18 и 45

Уменьшение размеров зерен и дробление блоков. Микротвердость возраствет на 15 - 20 % по сравнению с микротвердостью при отдельной имплантации азотом или лазерной закалке

Термопластическая об­работка при лазерном оплавлении

Углеродистые стад и

Рост дисперсности структуры и сжимающих напряжений, что ведет к увеличению микро­твердости

Цементация + лазерная обработка

Стали 20 и 20X43 Л

Повышение временного сопротивления и износостойкости

Нанесение интерметал- лидных иокрытий+ла- зерное оплавление

Порошок систе­мы Ni - А1

70 %-е насыщение материала подложки при толщине слоя 0,3 ... 0,4 мм, Высота неров­ностей не превышает 160 мкм. Микротвер- . дость 4500 ... 5000 МПа. Гидроабразивнал стойкость увеличивается в 1,6-2 раза

Лазерное облучение и последующая электро- дуговая отделочно-уп- рочияющая обработка

Стали 45 и40Х

Уменьшаются параметры шероховатости и волнистости

Борохромирован не +■ лазерная обработка

Сталь 40Х

Микротвердость возрастает до 2340 МПа

Предварительная закал­ка в масле, отпуск при 625 °С и последующая лазерная обработка

Низколегиро­ванная сталь

Микротвердость увеличивается от 620 до 730 МПа

Никелирование и оп­лавление при лазерном облучении

Сплав А1 с 5 % Si и 3 % Си

Толщина покрытия 250 мкм. Структура - тонкодисперсные деидриты A13Ni и А1 в междендритных участках. 500 ... 600 HV, зона термического влияния 10 ... 30 мкм

Гальваническое покры­тие Ml - В + лазерная обработка

Микротвердость 6400 ... 7510 МПа

Эле ктр оэррозионное покрытие электродолг из ВК8 + лазерное оплавление

Среднеуглеро­дистая сталь

Формируется зона термического влияния большой толщины, уменьшаются параметры шероховатости, высота микронеровностей 20 мкм, низкая пористость н значительная микротвердостъ

Метод

Материал

заготовки

Ожидаемый результат -

Лазерная обработка + + электроискровое ле­гирование

Стали X12М и

хвг

Лазерная закалка приводит к созданию твер­дой подложки, которая препятствует продав- ливанию предварительно нанесенного слоя. Стойкость штампов увеличивается в 2,5 раза

Лазерная обработка +

+ поверхностно-плас­тическое деформирова­ние

Чугун

Измеияет значение и характер распределе­ния остаточных напряжений с целью увели­чения сопротивления усталости

Борирование + лазер­ное облучение

Инстр уме итал ь- ные стали

Микротвердость увеличивается от 14 ООО до 18 ООО МПа. Устраняется скол боридного слоя с режущей кромки

Комплексноелазерное и криогенное упрочне­ние

Стали Х12, ХВГ, Р6М5

Твердость увеличивается от 730 ... 830 после закалки и отпускало 1100 HV

Комплексное лазерное и ультразвуковое уп­рочнение

Ствли Х12, ХВГ, Р6М5

Уменьшение параметров шероховатости при исходной Ra = 0,63 мкм, после совмещенной обработки Ra = 0,25 мкм. Твердость HV100 1200... 1600 при исходной HV100 250

Активная среда

А, мкм

Режим работы

Мощность, Вт

v, Гц

т-10 ³_S с

Твердотельный лазер

Рубин

0,6943

Импульсный

20

2

0,3-6

Неодимовое стекло

1,06

То же

25

1

0,5-10

А люм о иттриев ы й

1,06

То же

200

100

0,1-10

гранат с неодимом

1,06

Непрерывный

300

-

-

со₂

10,6

Импульсный

500

1000

0,1-1000

со₂

10,6

Непрерывный

2000

-

-

Аг

0,49

То же

50

-

-

Аг

0,51

То же

50

-

-

n₂

0,337

Импульсный

-

1000

0,01