齿轮模具激光表面强化技术是指利用高能密度激光束、涂层或熔覆材料对齿轮或模具表面进行处理，改变其表层结构或成分的技术，并在数控环境下实现表面相变强化或强化修复
1、激光相变强化的金属材料科学
所谓激光相变强化是指用激光束扫描工件，使工件表面温度迅速升高到AC3以上关键点。当加热层移开时，由于工件基体的热传导，温度瞬间进入马氏体或贝氏体区域，导致马氏体或贝氏体相变，从而完成相变强化过程
相变强化过程具有表面质量好的优点。可根据不同材料、工件热容和激光处理工艺参数，实现硬度和强化层深度可控。在传统的热处理工艺中，影响激光相变强化效果的工艺因素发生了很大的变化。非氧化脱碳淬火
在传统的热处理中，工件在加热过程中会发生氧化脱碳，没有防护措施，会降低工件的硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命。用于激光相变强化的吸光涂层具有保护工件表面不被氧化的性能。激光强化的抗疲劳机理
影响金属材料抗疲劳性能的原因之一是疲劳裂纹的萌生时间。磨损与疲劳在材料损伤过程中相互促进。磨损槽可以成为疲劳裂纹的萌生点，加速疲劳裂纹的萌生。材料表面出现疲劳裂纹后，表面粗糙度严重恶化，磨损加剧。激光强化层具有很强的抗塑性变形和粘着磨损能力
3。恒强度工作层
常规热处理冷却方向为从外到内。表面冷却速度最快，冷却速度由外向内逐渐降低。因此，获得了由外到内硬度值递减的梯度分布
尽管激光相变强化的加热方向相同，但表面温度较高，加热时间较长，可达0.2-0.25s，当内层奥氏体化瞬间完成时，表面奥氏体中的碳浓度较高，固溶强化效果更强
激光淬火的冷却方向与常规热处理相反，从内部到表面。虽然内层温度较低，但冷却速度最快，外层温度较高，具有固溶强化的优势，但冷却速度最慢。虽然内层碳浓度较低，但变形强化和弥散强化较强。这样，硬化层中形成了几乎恒定的硬度值分布
激光强化零件的等强度工作层避免了常规热处理零件表面一旦磨损，磨损速度就会加快的现象
2、齿轮激光相变强化技术
1。材料问题
齿轮应使用中碳钢，而不是低碳钢。如果使用低碳钢，齿轮基体的强度将得不到保证，弯曲疲劳强度将降低
2。原始状态
齿轮的最佳原始状态是淬火和回火状态。具体操作可结合齿轮毛坯锻造后的消除应力热处理。对锻坯进行正火和高温回火以获得理想的齿轮淬火和回火状态是降低成本的途径
3。扫描方式
激光强化齿轮的扫描方式主要有周向连续扫描和轴向裂齿扫描
4。齿轮激光强化预处理技术
适当的预处理是保证齿轮激光强化的关键之一，一直是激光加工中的难题。合理适用的预处理工艺可以防止齿轮表面淬火裂纹，降低表面烧损的敏感性，保证激光处理后的齿面精度，增加淬火层厚度
5。无重叠工艺和散焦差
由于齿轮工况的要求，要求齿轮表面硬化层沿齿廓合理分布，齿轮形状特殊。此外，齿轮节面不能与淬火带重叠。因此，需要一种特殊的宽带聚焦系统
此外，由于激光束照射在齿面上不能保证齿面不同部位具有相同的散焦，因此选择聚焦的照射位置是保证齿面硬度分布合理的关键环节
6。激光齿轮的性能
激光齿轮的性能主要包括三个方面：
（1）疲劳性能。激光齿轮和调质齿轮若无断齿，证明其具有较高的抗弯曲疲劳性能；（2） 耐磨性；（3） 服务绩效
