鋼件的激光表面淬火已經(jīng)開發(fā)了十余年，并在諸多工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。淬火爐這種熱處理工藝具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如可以**地控制激光束運(yùn)動的速度和方向及激光束的功率，可通過從工件表面向內(nèi)部的熱傳遞來實(shí)現(xiàn)快速冷卻［1-2］。激光束傳遞的單位功率甚至比傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱所產(chǎn)生的功率大 6 個數(shù)量級。另一方面，表面極快的加熱(和隨后的極快冷卻)會在被處理材料的表面層形成過大的不希望有的機(jī)械內(nèi)應(yīng)變和應(yīng)力。 為了抑制上述現(xiàn)象，采用了輔助工藝，就是對被加熱工件*大的暴露部分進(jìn)行感應(yīng)預(yù)熱。圖 1 所示的是這種復(fù)合加熱工藝的布局，圖中感應(yīng)器 － 激光器系統(tǒng)沿工件表面以緩慢的速度 v 移動。首先，用適當(dāng)形狀的感應(yīng)器將工件預(yù)熱到一定的溫度(通常為 150 ～ 350 ℃)，然后用激光束加熱到 Ac3以上的奧氏體化溫度，使工件獲得均勻的奧氏體組織。通過控制冷卻至低于馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度 Ms 的時間(通常僅為幾 s)來獲得所需要的表面硬度。通常，硬度隨著冷卻速度的增大而提高。
1 技術(shù)問題的提出