本文我们一起来关注利用聚集后的激光束快速加热钢铁材料表面,使其发生相变形成马氏体淬硬层的热处理工改错为激光加热表面淬火。这种热处理与普通热处理相比,具有以下几个特点:
表面处理
齿轮是机械设备传动系统中应用极为广泛、用量很大的通用机械零件，在使用过程中易产生疲劳点蚀、胶合、断齿等失效现象，因此齿轮表面质量的好坏直接影响传动部件的质量与寿命。为了提高齿轮的承载能力，延长其使用寿命，必须采用表面强化处理的方法以提高齿轮硬度。工业上应用多种热处理方法来强化表面，其中齿轮激光表面强化就是一种新型的表面强化技术，通过多年的发展和成功实践，它克服了传统热处理的一些缺点，已成为实用的、极有发展前景的一项高新技术。
激光表面淬火是以激光作为人员的表面热处理，其硬化机理是：当采用激光扫描零件表面时，激光能量被零件表面吸收后迅速达到极高的温度（升温速度可达1000-10000000度/秒），此时工件内部仍处于冷态；随着激光束离开零件表面，由于热传导作用，表面能量迅速向内部传递，使表层以极高的冷区速度（可达1000000度/秒）冷却，故可进行自身淬火，实现工件表面相变硬化。
中国铁路轨道主要使用的原料是高锰钢，这是一种具有良好抗磨性与耐磨性的合金钢，能够有效抵抗冲击性磨损。由于轨道常年暴露在空气中，并且需要面对风吹雨淋的自然环境，因此，轨道生锈一直是轨道养护工作中常见的问题。为了保障列车平稳运行，铁道部门会定期进行轨道除锈工作。
铸钢辊--采用激光淬火与熔凝淬火技术，可以在铸钢辊表面获得硬度为59-63HRC,层深为2毫米以上的硬化层，大幅度延长轧辊的使用寿命。采用激光熔覆技术还可以对轧辊的辊面和轴颈进行修复。
激光清洗技术是基于激光与物质相互作用的一种新型清洗方法，是利用激光的手段处理待清洗物体。由于其环保、有效、精密、在线等优于其他清洗技术（喷砂和干冰清洗）的特点，在国外，激光清洗技术和设备被成熟应用在模具清洗（轮胎模具、塑料模具）和金属脱漆除锈（船舶、飞机日常维护）等工业制造行业。而国内这项研究与国外还有较大差距，没有相关的满足工业制造需求的激光设备进入市场。
随着铁路列车技术的高速发展，近年来列车全面提速，因而对列车各部分的性能要求相应提高。车辆轮对是列车运行的重要部件，它由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。轮对的作用是保证列车在钢轨上的运行和转向，承受来自列车的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平而产生的载荷传递给列车各零部件，也是决定列车行驶安全最关键的控制点之一。因此，在火车的检修过程中，对轮对的检修要求也极为严格。
过去几十年间，激光打标产业取得了显著的发展。现在，全球已经有大量服务于各个行业的激光打标系统供应商。这个市场重要的变化是推出了低功率脉冲光纤激光器，现在已经发展到几乎每个供应商都能在其产品供给范围内提供这类光纤激光打标设备。
20世纪60年代第1台激光器发明以来，激光因其具有高方向性、高亮度、高单色性和高相干性等优良品质而被广泛应用于诸多领域，成为理想的加工热源。激光经聚焦后光斑上的功率密度可达104~1015W/cm2，金属材料在高的功率密度光的照射下会瞬间快速升温、熔化甚至瞬间汽化。因此，应用不同的功率密度和加热作用时间，激光就可实现表面热处理、表面重熔、合金化、熔覆、焊接、切割、打孔、表面冲击强化等不同的加工目的，是非常理想的加热源。激光加工的表面改性技术已在飞机结构、航空发动机制造领域得到应用。我国使用激光熔覆技术熔铸
轮胎模具是轮胎生产过程中（硫化过程）要使用到的一种重要的工具。轮胎模具里面有一些花纹（对应轮胎的纹路），长时间使用会产生许多沉积物，如硫化物、无机物、硅油、炭黑等。因此，需要定期进行清洗，保证其表面的洁净度。但由于模具花纹纹路不规则和复杂，一般的清洗方法并没有清洗到位，一些部位会形成污染死角，从而影响轮胎的品质。
在工业生产、文物保护以及牙科疾病的治疗中，常常需要用到清洗技术。例如：工业制品在电镀、磷化、喷涂、焊接、包装以及集成线路的装配时，为保证下道工序中工件的质量，必须除去产品表面上的油脂、灰尘、锈垢或残留的溶剂、粘结剂等污物。由于环境污染和保护不善等原因，很多的文物和艺术品正逐渐被锈蚀和污损，为恢复旧貌，需对文物表面的污垢及锈迹进行清洗。
利用激光表面处理技术能使低等级材料实现高性能表面改性，达到零件制造低成本与工作表面高性能的最佳组合，具有可观的经济效益和社会效益。激光硬化依靠材料基体的热传导进行自冷淬火，无须冷却介质和相关配套装置，成本低，且对环境无污染。激光表面硬化处理后的零件表面硬度比常规淬火硬度提高15%～20%，硬化层深度通常为0.3～0.5mm，若采用更大功率的激光器，可达1mm。激光硬化的热影响区小，淬火应力及变形小，后续加工余量小，甚至有些工件经激光处理后可直接使用。
激光表面熔凝技术是用高能量密度激光束扫过材料表面，使之发生局部熔化后急速冷却的技术。利用激光熔凝技术改善复合材料耐蚀性的机理在于利用激光对金属复合材料进行表面照射，从而导致某些金属间化合物和部分增强体分解，减少在复合材料组织中形成原电池从而加速材料的腐蚀。同时，在材料表面形成一个以基体为主要成分的组织均一的薄层，借助于基体材料优良的耐腐蚀性来提高金属基符合材料的抗腐蚀性能。
激光清洗作为一项新兴的清洗工艺，主要采用高峰值功率的脉冲激光辐污染物表面而发生一系列物理和化学反应被有效去除，在碳钢表面除氧化物和锈层领域潜在巨大的发展前景。高的激光输出能量引起锈蚀层的汽化作用会提高除锈效率，与锈蚀物连接的钢基体表面由于激光的热积累效应容易造成二次氧化，清洗过程的激光冲击形成熔池等导致的微尺寸表面缺陷，降低了碳钢的二次使用性能。在金属生产、工程建筑、船舶制造等与钢铁材料使用密切相关的行业，有效地去除钢材表面氧化物一直是大家关注的难题。
中国是公认的制造大国，也是全球最大的加工国家，工业体量也是世界第一。为了工业现代化，解决大量的劳动力问题，中国在1990年代至今的20多年里，从引进外企到内生企业，用了25年的时间走完了欧美国家100年的工业化进程，继而带来的是环境恶化和工业污染，废水、废气、废弃物品毫无节制的排放。蓝天被雾霾覆盖、饮用水带异味、土壤重金属超标、各种废弃垃圾围城，都是当下环境突出问题。我国政府早已意识问题，也大力建设污水处理厂、废气吸附过滤设施等，然而这种措施只是先排放后处理，成本也非常高。在这种背景下，改变一些生产工序上
齿轮是机械设备传动系统中应用极为广泛、用量很大的通用机械零件，在使用过程中易产生疲劳点蚀、胶合、断齿等失效现象，因此齿轮表面质量的好坏直接影响传动部件的质量与寿命。为了提高齿轮的承载能力，延长其使用寿命，必须采用表面强化处理的方法以提高齿轮硬度。工业上应用多种热处理方法来强化表面，其中齿轮激光表面强化就是一种新型的表面强化技术，通过多年的发展和成功实践，它克服了传统热处理的一些缺点，已成为实用的、极有发展前景的一项高新技术。
