摩托車是一種應用廣、快速、經濟、舒適的交通和運動工具，它具有靈活、輕便、機動和高速等特點。隨著科學技術的發展，現代摩托車產(chan) 業(ye) 已經融合了機電液技術、信息與(yu) 數字化技術、控製與(yu) 測試技術、新工藝技術和新材料技術等諸多高新技術，成為(wei) 了一種技術含量很高的產(chan) 品。

在摩托車生產(chan) 製造各環節中，激光加工技術大有用武之處。涉及摩托車製造的激光加工技術主要有激光表麵改性處理（包括激光相變硬化、熔覆、合金化）、激光打孔、激光切割、激光焊接、激光衝(chong) 擊以及激光打標、激光刻花、激光測量等。

激光相變硬化處理（激光淬火）

激光相變硬化處理（Laser Transformation Hardening, LTH）是激光表麵改性處理中最早使用的方法，由於(yu) 激光加熱能把熱量限製在所需要的部位，所以激光相變硬化時變形極小（約為(wei) 15~20），可獲得極薄的均勻硬化層（一般小於(yu) 1mm）。由於(yu) 金屬材料對激光吸收率低（對CO₂激光吸收率低於(yu) 10%，對YAG激光吸收率最高為(wei) 30~40%），因而激光相變硬化時，為(wei) 提高材料表麵對激光吸收率，可在表麵塗上一層塗料，使金屬表麵對激光吸收率達90%以上。激光適用於(yu) 對變形很敏感的零件的特殊部位（如深孔內(nei) 壁、盲孔底部等）進行硬化處理。

摩托車發動機排量大多在50~750cm³，其絕大部分關(guan) 鍵件結構與(yu) 要求均與(yu) 汽車發動機相似。目前在歐美、日本等發達國家已將激光技術用於(yu) 汽車、航空等工業(ye) 領域，相比之下，我國在這方麵存在較大的差距，尤其是在摩托車行業(ye) 中。

早在1978年美通用汽車公司建成了汽缸激光處理生產(chan) 線，用4台5kw的CO₂激光器對鑄鐵缸套內(nei) 壁處理出寬為(wei) 2.5mm，深為(wei) 0.5mm的螺旋線硬化帶，並規定缸套必須經激光處理才能出廠。

北京大恒公司對汽車發動機缸體(ti) 內(nei) 壁進行激光硬化處理，采用激光功率為(wei) 900w，掃描速度為(wei) 400mm/S，激光硬化帶寬3.5mm，深0.25~0.3mm，硬度達HRC63，將使用壽命提高了3倍。青島發動機廠對6102Q高速柴油機缸體(ti) 進行激光相變硬化處理，省去了缸套，缸孔內(nei) 表麵耐磨性超過硼缸套16%~20%。

1984年前蘇聯卡基諾論汽車修理廠采用激光對3號鋼和45號鋼的曲軸進行激光相變處理。經90小時台架試驗，主軸頸和連杆軸頸的平均磨損量較傳(chuan) 統熱處理方法分別減少47.3%和43.5%，一般運行時耐磨性增加42%、疲勞強度提高15%、主軸頸壽命延長10%。1985年，長春第一汽車廠使用1.8kw激光器對45號鋼的曲軸軸頸進行掃描相變硬化處理，獲得寬為(wei) 3.8mm，深為(wei) 0.8~1.37mm的淬火帶，硬度達765HV。1994年大連機車車輛廠對曲軸的主軸頸和連杆軸頸部分進行激光處理，使相變硬化中心帶表麵殘餘(yu) 應力達—（900~1000）Mpa，再配合表麵滾壓，使疲勞壽命提高185%以上。

華南理工大學對汽車發動機排氣閥進行激光硬化處理，獲得了滿意的效果以取代價(jia) 格昂貴的進口零件，完成標致汽車的國產(chan) 化，1997年華南師大量子電子研究所對材料為(wei) 的排氣閥尾端進行相變硬化處理，其硬化層厚度和硬度值均達到了標致汽車機排氣閥圖紙規定的要求。

目前凸輪軸激光表麵處理主要用於(yu) 小型發動機上，對凸輪表麵的一定節距進行激光螺旋掃描處理，獲得硬化骨架和軟化貯油溝槽兼備的表麵，以提高耐磨和耐擦傷(shang) 性能。如1992年德國開始在凸輪軸上旋行激光重熔淬火處理，得到萊氏體(ti) 組織，凸輪耐磨性和接觸疲勞強度均得到了顯著的提高。

日本日產(chan) 公司（特開昭963—134634專(zhuan) 利）提出用條狀激光束沿凸輪寬度進行激光掃描相變處理，這樣可獲得均勻組織，又不會(hui) 出現兩(liang) 側(ce) 塌邊現象。處理後表麵組織為(wei) 枝晶狀細萊氏體(ti) ，表麵硬度高過800~1000HV以上，達到550HV有效硬化層厚度超過1.5mm。試驗表明這種組織具有很高的接觸疲勞強度和耐磨損、耐腐蝕、耐擦傷(shang) 性能，是一種理想的凸輪軸強化方法。

1997年天津大學對灰鑄鐵凸輪軸進行了激光重熔強化處理。試驗是在6kw連續波CO₂激光器上進行。結果表明凸輪經激光表麵重熔處理後，表層為(wei) 強化細萊氏體(ti) 組織，其硬度顯著高於(yu) 基體(ti) ，耐磨性能優(you) 於(yu) 冷激鑄鐵。

1999年廣東(dong) 五邑大學、江蘇理工大學和大長江摩托車公司合作，使用NEL2500快速軸流CO₂激光器，對HJ125T型摩托車發動機中與(yu) C型環配合、材料為(wei) HT300的凸輪軸頸部，寬6mm、長16mm、深為(wei) 16mm的槽底進行激光相變處理，處理後的零件經硬度測量、耐磨損和耐衝(chong) 擊試驗以及金相組織分析表明，其各項性能均達到日本進口零件要求，完全可實現該零件的國產(chan) 化。

同時五邑大學、江蘇理工大學還對摩托車發動機凸輪、正時鏈輪齒部（材料為(wei) 20CrMo）進行了激光相變硬化處理，不但可以保證質量，而且減化工藝流程，降低成本，取得了滿意的效果。

活塞環是發動機關(guan) 鍵零件之一，采用激光相變處理後可使其表麵硬度達1000HV以上。活塞環的激光相變處理與(yu) 鍍鉻、鍍鉬、滲碳處理相比，具有工藝簡單、生產(chan) 效率高、無三廢汙染和節約貴金屬等優(you) 點，實際應用中取得了良好的效果。如我國戚墅堰機車車輛工藝所與(yu) 原長沙鐵道學院對鉻鉬銅合金鑄鐵活塞環進行相變硬化處理，表麵硬度達800~1260HV，裝車後進行18~21萬(wan) 餘(yu) 公裏檢測表明，最嚴(yan) 重的第一氣環磨損量僅(jin) 為(wei) 0.005~0.0125mm/10⁴km，且潤滑油消耗量降低了23%~25%，取得了可觀的經濟效益。日本洋馬公司用1kw級的CO₂激光器對M200型發動機用的球墨鑄鐵活塞環進行了激光淬火處理，取得了良好的效果。

待續…

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