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最近在搞一批45钢的齿轮轴,直径80左右,客户要求表面做激光淬火,硬度得HRC55以上。我们之前一直用高频,这次想试试激光的,但是对工艺参数没底。
目前试了几个功率,打出来的硬化层深度老是偏浅,拿显微镜看大概只有0.3-0.4mm。客户图纸要求的是0.8-1.2mm,想问下正常情况下激光淬火深度能做到多少?是不是跟扫描速度和光斑大小直接挂钩,如果要达到1mm左右,功率和走速大概得调到什么范围?
0.3-0.4mm肯定不够,45钢常规激光淬火深度一般在0.8到1.5mm之间,再深就很容易出现表面熔化或者开裂了。你提到要1mm左右,那功率和扫描速度得重新配。我们厂做同样的45钢轴,用的是4KW光纤激光,光斑调到15x15mm的矩形斑,扫描速度大概控制在800-1000mm/min,配合这个速度功率给到3200W左右,打出来的硬化层深度基本稳定在1.0-1.2mm。另外注意一下焦距,离焦量如果不对,能量密度散了,深度也上不去,一般离焦量设在+15到+20mm试试。
45钢直接激光淬火要1mm以上的深度,你小心表面全化了。你图纸要求0.8-1.2mm,这在激光工艺里属于偏深的了,常规0.5-0.8mm才是最稳妥的区间。建议你跟客户沟通一下能不能改成中频,硬要1mm以上激光做,良品率很难保,稍微偏焦一点或者材料有带状组织,深度差个0.2-0.3mm很正常,公差根本卡不住。
你用的激光器是几千瓦的?光斑是圆形的还是积分镜打的矩形?这个深度跟光斑形态关系很大。另外你淬火前有没有做调质处理?原始组织是正火还是调质态,对激光吸收率和导热率影响不小,直接关系到能打多深。