?在大型激光切割后，為改善切割表面質(zhì)量和材料性能，可采用以下熱處理方法：
退火處理
定義與目的：退火是一種將金屬材料加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。對(duì)于大型激光切割后的工件，退火主要是為了消除切割過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。激光切割時(shí)，由于局部高溫加熱和快速冷卻，材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，這可能導(dǎo)致工件變形、開裂。通過退火處理，可以使材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)得到松弛，降低殘余應(yīng)力。
具體操作：根據(jù)材料的種類（如碳鋼、合金鋼等）選擇合適的退火溫度。一般來說，對(duì)于碳鋼，完全退火溫度通常在 Ac3 以上 30 - 50℃（Ac3 是指亞共析鋼加熱時(shí)，所有鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度）。加熱速度不宜過快，以免產(chǎn)生新的熱應(yīng)力，在達(dá)到退火溫度后，需要保持一定的時(shí)間，讓材料充分均勻化，這個(gè)時(shí)間根據(jù)工件的尺寸和材料厚度而定，通常每 25mm 厚度保持 1 - 2 小時(shí)。然后緩慢冷卻，一般采用隨爐冷卻的方式，冷卻速度通常控制在 20 - 50℃/h。
效果與應(yīng)用場景：經(jīng)退火處理后，工件的硬度降低，韌性增加，尺寸穩(wěn)定性提高。這種方法常用于對(duì)尺寸精度和穩(wěn)定性要求較高的大型切割件，如大型機(jī)械零件、模具等，能夠有效防止切割后的工件在后續(xù)加工或使用過程中發(fā)生變形。
回火處理
定義與目的：回火是緊接淬火或正火后進(jìn)行的一種熱處理操作。在激光切割某些高硬度材料后，切割表面可能會(huì)產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織（對(duì)于淬火鋼而言），回火可以降低這些組織的硬度，提高韌性，同時(shí)進(jìn)一步消除殘余應(yīng)力。它是一種調(diào)整材料力學(xué)性能的有效方法，使工件在具有一定硬度的同時(shí)，避免因過硬而脆裂。
具體操作：回火溫度根據(jù)材料和所需性能來確定。例如，對(duì)于中碳鋼，低溫回火溫度一般在 150 - 250℃，主要是為了消除殘余應(yīng)力和降低少量硬度，保持較高的耐磨性；中溫回火溫度在 350 - 500℃，可使材料獲得較高的彈性極限和屈服強(qiáng)度；高溫回火溫度在 500 - 650℃，能使材料獲得良好的綜合力學(xué)性能。回火時(shí)間同樣與工件尺寸有關(guān)，一般每 25mm 厚度保持 1 - 3 小時(shí)。回火冷卻方式通常采用空冷。
效果與應(yīng)用場景：回火后的工件，其內(nèi)部組織更加穩(wěn)定，表面硬度和韌性得到合理的平衡。這種方法適用于大型激光切割后的刀具、齒輪等需要一定硬度和韌性的零件，通過回火處理可以優(yōu)化其使用性能，延長使用壽命。
正火處理
定義與目的：正火是將金屬材料加熱到臨界溫度以上（對(duì)于碳鋼，一般是 Ac3 或 Accm 以上 30 - 50℃，Accm 是過共析鋼加熱時(shí)，所有滲碳體全部溶入奧氏體的溫度），保溫適當(dāng)時(shí)間后在空氣中冷卻的熱處理工藝。對(duì)于大型激光切割后的材料，正火可以細(xì)化晶粒，均勻組織，提高材料的力學(xué)性能。激光切割過程中，材料的局部熱影響區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)晶粒粗大等組織不均勻現(xiàn)象，正火處理能夠改善這種情況。
具體操作：加熱速度根據(jù)工件的尺寸和材質(zhì)合理控制，避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。在達(dá)到正火溫度后，保溫時(shí)間一般為每 25mm 厚度保持 0.5 - 1.5 小時(shí)。然后在靜止的空氣中自然冷卻。在正火過程中，要注意工件的擺放方式，保證各個(gè)部位冷卻均勻，避免因冷卻不均導(dǎo)致組織和性能差異。
效果與應(yīng)用場景：正火后，材料的強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能得到提高，并且組織更加均勻、細(xì)化。這種方法適用于大型激光切割后的一些結(jié)構(gòu)鋼工件，如建筑用鋼構(gòu)件、大型機(jī)械的支撐部件等，通過正火處理可以使這些工件滿足相應(yīng)的力學(xué)性能要求。
表面淬火處理（針對(duì)需要提高表面硬度的情況）
定義與目的：表面淬火是一種僅對(duì)工件表面進(jìn)行淬火的熱處理方法，使工件表面獲得高硬度和耐磨性，而心部仍保持較好的韌性。在大型激光切割后，如果切割后的工件需要在表面具有更高的硬度，如切割后的軸類零件需要更好的耐磨性，就可以采用表面淬火。
具體操作：常見的表面淬火方法有感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火等。以感應(yīng)加熱表面淬火為例，將感應(yīng)器靠近工件表面，通入高頻交流電，使工件表面迅速加熱到淬火溫度（一般在 Ac3 以上 80 - 150℃），然后立即噴水冷卻，使表面形成淬火馬氏體組織。火焰加熱表面淬火則是利用氧 - 乙炔火焰等高溫火焰對(duì)工件表面進(jìn)行加熱，后續(xù)冷卻方式與感應(yīng)加熱類似。
效果與應(yīng)用場景：經(jīng)過表面淬火處理后，工件表面硬度大幅提高，耐磨性增強(qiáng)，而心部的韌性得以保留，這種表里性能不同的特點(diǎn)使得工件在具有耐磨表面的同時(shí)能夠承受較大的沖擊載荷。這種方法常用于大型激光切割后的軸類、齒輪類等需要良好耐磨性和抗疲勞性能的零件。