高来自能束热处理的热源通常是激光束、电子束、离子束、电火花、超高频盾远容感应冲击、太阳能和同步辐射等。他基验的棉新丝率火们共同的特征是:供给材料表面的功率密度至少≥10^3W/cm^2。当高能束发生器输出功率密度至少达到10^3W/cm^2以上的能束，定向作用在金属表面，使其产生物理、化学或相结构转变，从而达到金属表面改性的目的，这种热村卫光读命处理方式称为高能束热处理。

• 中文名称 高能束热处理
• 外文名称 High Energy Beam Heat Treatment
• 技术类别 材料表面改性处理
• 起源时间 1983年
• 主要应用领域 汽车零件、航空航天零件加工

原来自理

　　当高能束辐射在金属材料表面时，无论是光能(激光束)，还是电能(电子束和离子束)均被材料表面吸收，并转化成热能。该热量通过热传导机制在材料表层内扩散，造成相应的温度场，从而导致材料的性能在一定范围内发生变化。

特点

　　高能束热处理的特点是:(1)高能束热源作用在材料表面上的功率密度高、作用时间极其短暂，加热速度快，处理效率高。(2)高能束加热的面积可根据需要任意选择，大面积可用叠加扫描法。(3)高360百科能束热源属非接触式，且束斑小，热影响区小，变形小。(4)高能束热处理靠工件自身冷却淬火，不需介质。(5)高古进能束加热的可控性好，便于自动化处理。(6)高能价叶杨胜七层针龙状石感束热源可远距离传输或通过真空室。

种类

　　高能束有激光束、电子束、离子束等。因为激光束、电子束、离子束作为一来自种高能密度热源，作用在金属表面所产生的相变、熔化、气化效应是一致的。因360百科此通常将高能束热七流多假果相矛处理分为:高能束相变硬化处理、高能束熔敷处理、高能束合金化、高能束非晶化、高能束冲击硬化以及高能束气相沉积等。

特征

　　高能束热处理的特征是:1). 高能束加热时，加热速度高达5×10^3℃/s以上，金属共析转变温度Ac1点上升100℃以第八使注古似程上，因此高能束热处理时允许金属表面温度在熔化温度和相以女任农继基啊苦变点Ac1间变化。尽管过热度大，但不会过热或过烧。因此硬度也高。2). 高组干群参油啊编能束热处理属非接触试加热，没有机械应力作用。由于高能束加热和冷却速度都快，热应力极小，因此工件变形也小。3).由于高能束加走须感热速度快，奥氏体长大及碳原子和合金原子的扩散受到抑制，可得到细化和超细化金属表面。4).由于高能束作用面积小，金属本身的热容量足以使被处理的表面骤冷，冷速高达104C/s。保证完成马氏体的转变;且急冷可抑制碳化物的析出，从而减少脆性相的影响。并获得隐晶马氏体组织。5).高能束热处理金属表面将会良概沙安元常产生200~800MPa的残余应力，从而大大提高金属表面的疲劳强度。

温度场特征

　　高能束作用下的温度场特征为:1.沿层深的温度分布及其变化。由表及里，温度逐渐尽缺降低，当表层温度开始下降时，其次表层的温度还继续升高。这反应出高能束处理过程中热量由表及里的滞后传递，材料队指克宜触的传热系数越小，这种滞后效应越明显。2.沿扫描方向上的温度分布及其变化。当激光的作用距离x与光束直径相当后，表面温度分布已经达到稳定态，其温度分布几乎一致。当激光以恒定速度扫描运动时，表面的最高峰值温度不是打挥在光束的中心位置，而是偏离了中心一定距离，其发矿偏离程度随着光束扫描速度的除张营快神结列未地真政增加而增大。束斑前侧的温度梯度比后侧的温度梯度低。显然激光的扫描速度越快，其基体的冷却速度越大。在高能束与金属交互作用中，如果激光束或电子束的作用强度达到或超过一定阈值后，金属表面将发生熔化现象，此刻在金属熔池内存在熔体的对流市运动。在能束作用下的能束束斑中雨负造镇地延按经留误棉心附近，其熔体的表面温度最高，而偏离熔形阳逐皮池中心区域越远，其万表面温度越低，在熔最局才重容深间池边界，其表面温度最低，刚好为熔点温度。表面张力的分布规律是熔池含顾中心表面附近的张力值最低花定促妒，而边缘附近较高。高能束焊接下不仅存在液态传热，还存在固态传热。两者有一定的区别。传质是指物质从物体或空间某一部位迁移到另一部位的现象。传热过程的基本原理可用于传质过程。传质过程分为固态和液态传质过程。固态传质是研究原子或分子的微观运动，主要是扩散传质，液态传质的主要过程是对流传质，同时还存在扩散传质现象。高能束作用下的金属熔池内的传质包括三种模式:液-气界面的传质模式，固-液界面的传质模式，和熔池内的传质模式。

固态相变

　　高能束加热作用下的固态相变主要指能束的宏观加热效应所导致的固态相变。因而它主要包括激光束和电子束加热条件下的固态相变。激光束或电子束加热固态相变硬化是指具有同素异构结构转变的金属材料表面被高功率密度的高能束作用，其表面薄层迅速被加热至固态相变温度之上，其熔点之下，此刻薄层温度达到很高，而基体仍处于冷态。在高能束作用停止后基体与薄层之间在巨大的温度梯度下，借助基体自冷，可使高温组织发生固态相变硬化。高能束作用下的固态加热相变特征包括相变临界点、亚结构特征和组织不均匀性。其中，激光或电子束快速加热使得相变临界点向高温方向移动。在高能束相变硬化处理后使得钢的晶粒尺寸下降，即钢的晶界数量大幅增加。原始晶粒越粗大，高能束固态相变后的组织不均匀性越明显。高能束相变硬化后主要产生包括马氏体在内的淬硬组织，使基体变硬，主要为细化和碎化的马氏体组织。高能束热处理后还可出现熔体和凝固性组织。