激光束表面改性技術
2012-12-12
激光束和電子束都可提供高能量的直接熱源，并應用在許多表面改性技術中。由輸入功率所決定的高能束可被用于切割與焊接、表面熔融與合金配制、以及局部熱處理上。
焊接和切割要求功率最大、激光束和電子束的聚焦能力最強，這樣才可實現(xiàn)既深又窄的高質(zhì)量焊縫或切縫。隨著高強度能量源的不斷問世，這項（表面改性）技術也得到極大程度的發(fā)展。
激光表面熱處理
在各種激光和電子束表面改性技術中，局部表面熱處理技術發(fā)展最快，商業(yè)應用也最廣。
輻射光子的入射與基底材料的電子結(jié)構(gòu)相互作用，這是激光和電子束的加熱原理。入射的能量迅速在表層下轉(zhuǎn)換成熱量。
對于激光束而言，表層的深度為幾十納米左右; 對電子束而言，表層的深度約為幾微米。具體深度要取決于加速電壓的大小，一般在10至100千電子伏特（keV）范圍內(nèi)。電子束處理必須在真空中進行，而激光束則不受此限制，所以在生產(chǎn)操作中具有更多的靈活性。
"激光"一詞表示"受激勵發(fā)射的光放大產(chǎn)生的輻射"之意。現(xiàn)已開發(fā)出三種不同的激光器：釔鋁石榴石激光器（Nd:YAG）、二氧化碳激光器（CO2）和受激準分子激光器。
總結(jié)
本文回顧了激光束和電子束技術在鐵合金表面改性上的應用。
除了激光和電子束加熱方法外，還有許多更新的表面改性處理技術正應用在鐵合金上。等離子體滲氮、機械零件激光硬化及刃具和模具的PVD（物理氣相沉積）涂層似是目前應用最廣的方法。它們應用在電子行業(yè)的同時，還首先應用在高價值、關鍵性機械零件上。這樣，更高的質(zhì)量及改進的性能才是使用更高技術所增加成本的最合理結(jié)果。
激光束表面改性技術在更多種（微型）結(jié)構(gòu)上的應用前景將更加廣闊。為使應用效果最好、技術成本最低，開始時就應該將構(gòu)造和材料的設計及具體某個部件的生產(chǎn)程序加以集中考慮。
來源 http://www.doleo.cn/
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