[发明专利]激光束整形方法、激光硬化处理设备和激光连续扫描表面硬化方法

权利要求书

1.一种激光束整形方法，具体步骤为：

1）采用二元光学标量衍射理论，根据条带型点阵光斑内衍射级个数、衍射级能量比例，及衍射效率和均匀度要求，计算出二元光学元件的位相分布；

2）根据条带光斑内各个衍射级之间的距离确定元件位相的周期数，根据激光器输出光束的直径已经表面硬化设备对元件直径的要求确定元件口径，根据激光束波长确定元件刻蚀深度，从而制作光束整形二元光学元件；

3）将光束整形二元光学元件安装到激光表面硬化装置中，激光束照射步骤2）中的二元光学元件，即可将激光束整形为具有两端能量增强的条带型点阵光斑。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光束光源为Nd:YAG激光器，波长为1064nm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光束整形方法中，光束整形为单列排布的点阵光斑，光斑分布为1X25~37的点阵。

4.一种激光硬化处理设备，包括激光器、扩束镜、二元光学元件和聚焦透镜，二元光学元件设置在扩束镜和聚焦透镜之间，激光器照射扩束镜产生平行光束经所述二元光学元件和聚焦透镜在聚焦透镜焦平面上得到具有两端能量增强的单列点阵光斑。

5.一种激光连续扫描表面硬化方法，该方法是：采用如权利要求4所述的激光硬化处理设备的聚焦透镜的焦平面处设置待处理材料，通过激光器照射扩束镜产生平行光束经光学转换元件和聚焦透镜，具有两端能量增强的单列点阵光斑照射所述待处理材料，并以预定速度移动光束或者待处理材料。

6.如权利要求5所述的硬化方法，其特征在于，所述整形后的激光束是用于激光连续扫描金属表面硬化过程，扫描方向与光束的长边垂直。

7.如权利要求5所述的硬化方法，其特征在于，所述待处理材料为金属材料。