[发明专利]一种基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺及加工装置

权利要求书

1.一种基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺，其特征在于，包括如下步骤：

在常温下，放置有待渗氮工件的密闭箱体内填充氨气；

通过衍射光束分束器(2)输出能量不同的第一激光束和第二激光束；若干第二激光束聚焦在工件表面上方，通过激光热效应将氨气电离形成游离的氮原子；若干所述第二激光束分布在第一激光束周围，且所述第一激光束对工件表面进行辐照，通过激光产生的等离子体携带氮原子沿力效应诱导的运动位错渗入工件表面。

2.根据权利要求1所述的基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺，其特征在于，所述第一激光束的能量小于第二激光束的能量。

3.根据权利要求1所述的基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺，其特征在于，所述第一激光束的能量与第二激光束的能量的比值为4:6。

4.根据权利要求1所述的基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺，其特征在于，所述第一激光束聚焦后的光斑直径不小于3mm，所述第二激光束聚焦后的光斑直径为0.2～0.8mm。

5.根据权利要求1所述的基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺，其特征在于，若干所述第二激光束聚焦在工件表面上方0.2～0.5mm。

6.一种根据权利要求1所述的基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺的加工装置，其特征在于，包括激光器(1)、密封箱(9)、衍射光束分束器(2)和氨气装置；所述密封箱(9)内放置待渗氮工件，所述激光器(1)用于发射激光，所述衍射光束分束器(2)用于将激光器(1)发射的激光分束成能量不同的第一激光束和第二激光束，且若干所述第二激光束分布在第一激光束周围；若干所述第二激光束穿过密封箱(9)聚焦在工件表面上方，所述第一激光束穿过密封箱(9)聚焦在工件表面；所述密封箱(9)与氨气装置连通。

7.根据权利要求6所述的基于激光热-力效应的常温态渗氮工艺的加工装置，其特征在于，还包括组合透镜A(3)、组合透镜B(7)、反射镜(6)和聚焦镜(12、15)；所述第一激光束和第二激光束依次通过组合透镜A(3)、反射镜(6)和组合透镜B(7)后进入密封箱(9)，所述组合透镜A(3)用于准直第一激光束和第二激光束，所述组合透镜B(7)用于使第一激光束和第二激光束发生偏转；所述密封箱(9)内安装聚焦镜(12、15)，用于使偏转后的第一激光束和第二激光束聚集到待渗氮工件。