钢件的激光表面淬火已经开发了十余年，并在诸多工业领域获得了广泛应用。淬火炉这种热处理工艺具有许多优点，例如可以**地控制激光束运动的速度和方向及激光束的功率，可通过从工件表面向内部的热传递来实现快速冷却［1-2］。激光束传递的单位功率甚至比传统的感应加热所产生的功率大 6 个数量级。另一方面，表面极快的加热(和随后的极快冷却)会在被处理材料的表面层形成过大的不希望有的机械内应变和应力。 为了抑制上述现象，采用了辅助工艺，就是对被加热工件*大的暴露部分进行感应预热。图 1 所示的是这种复合加热工艺的布局，图中感应器 － 激光器系统沿工件表面以缓慢的速度 v 移动。首先，用适当形状的感应器将工件预热到一定的温度(通常为 150 ～ 350 ℃)，然后用激光束加热到 Ac3以上的奥氏体化温度，使工件获得均匀的奥氏体组织。通过控制冷却至低于马氏体转变开始温度 Ms 的时间(通常仅为几 s)来获得所需要的表面硬度。通常，硬度随着冷却速度的增大而提高。
1 技术问题的提出