激光加工技術是激光技術在工業(ye) 中的主要應用，激光加工技術加速了對傳(chuan) 統加工工業(ye) 的改造，提供了現代工業(ye) 應用加工技術的新手段，影響很大。激光加工是指用高功率激光束對工業(ye) 用零部件進行切割、熱處理、焊接、打孔等等，與(yu) 傳(chuan) 統加工方法相比，激光加工的特點是: 激光束能量高度集中，加工區域小，因而熱變形小，加工質量高、精度高，加工件不受尺寸、形狀限製，不需冷卻介質，而且無汙染，噪聲小，勞動強度低，效率高。激光加工技術的產(chan) 業(ye) 化正在我國興(xing) 起。

　　一、激光熱處理技術的特點
　　激光熱處理是利用高功率密度的激光束對金屬進行表麵處理的方法，它可以對材料實現相變硬化(或稱做表麵淬火、表麵非晶化、表麵重熔粹火)、表麵合金化等表麵改性處理，產(chan) 生用其它表麵淬火達不到的表麵成分、組織、性能的改變。
　　

       激光具有單色性、相幹性、方向性和高能量密度四大特點，因此，其穿透能力極強。激光的穿透能力是由其能量大孝功率密度強弱、時間長短而決(jue) 定。當功率密度為(wei) 103W/cm2～ 107W/cm2時，以103℃/s～107℃/s加熱速度把金屬表麵加熱到僅(jin) 低於(yu) 熔點的臨(lin) 界轉變溫度，其表麵迅速奧氏體(ti) 化，然後急速自冷淬火，冷卻速度可達1.7×104℃/s，金屬表麵迅速被強化，這就是激光相變硬化。
　　

       激光熱處理的顯著特點是:具有高速加熱，高速冷卻，獲得的組織細密、硬度高、耐磨性能好；淬火部位可獲得大於(yu) 400kgf/mm2的殘餘(yu) 壓應力，有助於(yu) 提高疲勞性能；還可以進行局部選擇性淬火，通過對多光斑尺寸的控製，更適合其它熱處理方法無法勝任的管孔、深溝、微區、夾角和刀具刃口等局部區域的硬化；激光可以遠距離傳(chuan) 送，可以實現一台激光器多工作台同時使用，采用計算機編程實現對激光熱處理工藝過程的控製和管理，實現生產(chan) 過程的自動化。

　　二、激光熱處理在工業(ye) 上的應用及發展
　　由於(yu) 激光熱處理有相當明顯的優(you) 點，解決(jue) 了傳(chuan) 統金屬熱處理不能解決(jue) 或不容易解決(jue) 的技術難題，在國內(nei) 外受到了高度重視，激光熱處理得到了迅速的發展。
　　大功率CO2激光器從(cong) 70年代起發展很快，先進工業(ye) 國家大功率CO2激光器已產(chan) 品化、係列化。我國從(cong) “七五”以後相繼研製成功了千瓦級至萬(wan) 瓦級大功率CO2多模激光器。隨著大功率激光器的發展，用激光就可以實現各種形式的表麵處理。它是引起材料組織結構變化的冶金過程，其加熱時間在10-3s～10-7s的範圍內(nei) ，功率密度為(wei) 每平方毫米大於(yu) 0.1 kW。它的應用極為(wei) 廣泛，幾乎一切金屬表麵熱處理都可以應用。目前應用比較多的有汽車、冶金、石油、重型機械、農(nong) 業(ye) 機械等存在嚴(yan) 重磨損的機器行業(ye) ，以及航天、航空等高技術產(chan) 品。
　　激光熱處理在汽車行業(ye) 應用極為(wei) 廣泛，在許多汽車關(guan) 鍵件上，如:缸體(ti) 、缸套、曲軸、凸輪軸、排氣閥、閥座、搖臂、鋁活塞環槽等幾乎都可以采用激光熱處理。例如，美國通用汽車公司用十幾台千瓦級CO2激光器，對換向器殼內(nei) 壁局部硬化，日產(chan) 3萬(wan) 套，提高工效四倍。我國采用大功率CO2 激光器對汽車發動機進行缸孔內(nei) 壁強化處理，可延長發動機大修裏程到15萬(wan) 公裏以上，一台汽缸等於(yu) 三台不經處理的汽缸。
　　激光熱處理過的缸體(ti) 、缸套淬硬帶的耐磨性大幅度提高，未淬硬帶可增加儲(chu) 油，改善潤滑性能我國拖拉機發展快，不斷推出新品牌，但拖拉機用內(nei) 燃機缸體(ti) 、缸套壽命短，損壞嚴(yan) 重，維修量很大，西安內(nei) 燃機配件廠在國家科委的幫助下，首先建起了柴油機缸套激光熱處理生產(chan) 線，年產(chan) 60萬(wan) 隻，壽命延長10000小時。
　　缸體(ti) 激光熱處理設備及生產(chan) 線激光塗覆與(yu) 激光合金化工藝相似，但不同的是不另外加入合金，使金屬表麵融化隨即冷卻凝固，從(cong) 而得到細微的接近均勻的表層組織，對於(yu) 某些共晶合金，還可得到非晶態表層，具有極好的抗腐蝕性能，例如，在柴油發動機鑄鐵閥座上進行鉻基表麵塗覆，可獲得良好的不鏽鋼表麵。
　　激光熱處理在大型機車製造業(ye) 已被采用，大大提高了機車壽命，主要是機車大型曲軸的激光熱處理和機車柴油機缸套和機車主簧片的激光熱處理。
　　模具的製造工藝複雜，精度要求高，形狀各異，應用廣泛，但往往因模具的壽命短而加大了成本，返修也很困難。用激光對模具表麵進行熱處理，已逐漸被認識和被采用，可成倍的提高模具的壽命，又不受形狀和尺寸的限製。
　　激光熱處理過的曲軸由於(yu) 激光熱處理越來越顯示其優(you) 越性，各種大功率CO2激光熱處理機不斷問世。有些大型企業(ye) 不惜代價(jia) 引進國外先進設備，如大連機車車輛廠引進德國6000W CO2激光器用於(yu) 大型曲軸熱處理生產(chan) 線等。與(yu) 此同時，國產(chan) 的大功率CO2激光熱處理設備銷售每年也成倍增長，激光熱處理生產(chan) 線在各地相繼發展起來。
　　目前比較成功的例子有大連機車車輛廠用於(yu) 機車曲軸、缸套、立簧片的激光熱處理生產(chan) 線；西安內(nei) 燃機廠柴油機缸套激光熱處理生產(chan) 線；北京內(nei) 燃機及首都汽車公司的汽車發動機缸套激光熱處理生產(chan) 線；長春第一汽車製造廠激光熱處理生產(chan) 線。同時全國各地還建立了不同規模的激光加工中心，為(wei) 各行業(ye) 機器零件進行激光熱處理。

　　三、開發激光熱處理的新應用，促進激光加工產(chan) 業(ye) 化
　　激光是一門高新技術，應用領域很廣。激光熱處理的技術關(guan) 鍵有三:高功率的激光器； 多自由度的加工設備並與(yu) 計算機配套；不同應用的激光熱處理工藝。經過我國激光科技人員十幾年的努力，這三個(ge) 方麵都有了很快的發展，為(wei) 激光熱處理技術的推廣創造了條件。近幾年來，激光產(chan) 業(ye) 以兩(liang) 位數的速度增長，高於(yu) 國際激光產(chan) 業(ye) 發展的速度，也高於(yu) 全國工業(ye) 增長的速度，可見其前景是遠大的。
　　激光熱處理技術的應用在我國尚不普遍，主要是人們(men) 對激光技術的應用，還存在不同程度的神秘化和偏見。激光技術、激光熱處理應用推廣宣傳(chuan) 不夠，缺乏實踐。因此應盡快把激光技術的科研成果，特別是激光熱處理技術麵向經濟、麵向市場、麵向全社會(hui) ，主要是為(wei) 工業(ye) 企業(ye) 服務，不斷推廣，擴大其應用。
　　為(wei) 了達到這一目的，建立專(zhuan) 用的激光熱處理生產(chan) 線固然重要，然而建立多功能的激光加工中心，為(wei) 更多的中小企業(ye) 服務，更不可少。在美國、歐洲和日本就有這種加工中心800多家，我國不少城市近幾年也建立了相類似的激光加工中心，服務於(yu) 各行各業(ye) ，起到了很好的示範作用，也創造了可觀的經濟效益和社會(hui) 效益。
　　可以毫不誇張的說，激光熱處理幾乎可以解決(jue) 金屬表麵熱處理的所有問題，隻是工藝要不斷的摸索、探討、實驗。激光熱處理中心可以完成這些工作，並以最快的速度發展其應用。例如，在不斷發展的汽車、拖拉機修理行業(ye) 中，激光熱處理已經取得非常好的應用效果。
　　可以預言，激光加工技術，特別是激光熱處理技術的發展和應用必將加速我國的激光產(chan) 業(ye) 化進程。