光束焦斑光束斑點(diǎn)大小是激光焊接的重要變量之一，因?yàn)樗鼪Q定功率密度。但對(duì)高功率激光來(lái)說(shuō)，對(duì)它的測(cè)量是一個(gè)難題，盡管已經(jīng)有很多間接測(cè)量技術(shù)。

　　光束焦點(diǎn)衍射極限光斑尺寸可以根據(jù)光衍射理論計(jì)算，但由于聚焦透鏡像差的存在，實(shí)際光斑要比計(jì)算值偏大。實(shí)測(cè)方法是等溫度輪廓法，即用厚紙燒焦和穿孔直徑。這種方法要通過(guò)測(cè)量實(shí)踐，掌握好激光功率大小和光束作用的時(shí)間。

機(jī)床離合器聯(lián)結(jié)、花鍵套、磁軛和齒環(huán)的激光淬火技術(shù)應(yīng)用

機(jī)床離合器聯(lián)結(jié)、花鍵套、磁軛和齒環(huán)等經(jīng)激光淬火后，其質(zhì)量明顯優(yōu)于普通鹽浴或感應(yīng)淬火，解決了聯(lián)結(jié)爪部工作面硬度低、卡爪內(nèi)側(cè)畸變大，花鍵套鍵側(cè)面硬度低、內(nèi)孔畸變超差、小孔處開(kāi)裂，磁軛和齒環(huán)滲碳淬火畸變大、發(fā)生斷齒、兩者嚙合不良、傳遞力矩不足及發(fā)生打滑等缺陷。激光束可由平面光學(xué)元件（如鏡子）導(dǎo)引，隨后再以反射聚焦元件或鏡片將光束投射在焊縫上。

實(shí)例1 電磁離合器聯(lián)結(jié)(見(jiàn)圖7)，材料為45鋼，技術(shù)要求：硬度≥55HRC，淬硬層深度≥0.3mm，爪部直徑畸變≤0.1mm，硬化面積≥80%。

(1)工藝流程

全部機(jī)械加工后，在數(shù)控激光熱處理機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行六個(gè)爪的12個(gè)側(cè)面激光掃描淬火。

(2)激光淬火工藝

激光輸出功率P=1000W，透鏡焦距f=350mm，離焦量d=59mm，掃描速度v=1000mm/min，生產(chǎn)節(jié)拍t=45s/件。

(3)檢驗(yàn)結(jié)果

硬度為57~60HRC，淬硬層深度0.3~0.6mm，直徑畸變≤±0.03mm，爪側(cè)面淬硬

激光沖擊強(qiáng)化

概念

不同于一般的激光加工，不是利用激光產(chǎn)生的熱效應(yīng)，而是利用激光誘導(dǎo)等離子體沖擊波產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)來(lái)改善材料表面組織和性能的。

優(yōu)勢(shì)　　

①　激光沖擊強(qiáng)化能有效地保護(hù)被處理試樣表面；

②　激光沖擊強(qiáng)化處理具有可疊加性；

③　激光沖擊強(qiáng)化可獲得特別高的沖擊力，產(chǎn)生很深的強(qiáng)化層；

④　激光沖擊強(qiáng)化可在室溫、空氣條件下進(jìn)行，工藝過(guò)程清潔、無(wú)污染，是一種綠色、環(huán)保的表面強(qiáng)化方法，并且處理后試樣表面的光潔度較高，特別適合對(duì)表面質(zhì)量要求較高的試樣進(jìn)行局部強(qiáng)化處理；

⑤　激光便于聚焦和傳播，激光沖擊加工柔性更好，在常規(guī)方法無(wú)法進(jìn)入的局部表面或不規(guī)則復(fù)雜空間的強(qiáng)化處理方面，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，而且激光沖擊強(qiáng)化的控制參數(shù)較少（激光功率密度、激光光斑尺寸、激光脈沖持續(xù)時(shí)間），易于和控制，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；

⑥　與傳統(tǒng)機(jī)械噴丸相比，激光沖擊處理獲得的材料表面殘余應(yīng)力深度可達(dá)1 mm，約為機(jī)械噴丸的2~5倍，而其加工硬化程度明顯低于機(jī)械噴丸處理；同時(shí)可保留較好的表面形貌，激光沖擊處理后的表面不平度明顯低于機(jī)械噴丸處理；

特點(diǎn)

①　超高壓，沖擊波峰壓達(dá)到數(shù)萬(wàn)個(gè)大氣壓；

②　超快，塑性變形時(shí)間僅僅幾十ns；

③　超高應(yīng)變率，達(dá)到107s-1，比機(jī)械噴丸強(qiáng)化高萬(wàn)倍。