碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究

• 作者: 于志斌 李云飞 李昌 赵金月 韩兴
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 碟片激光器 激光淬火 相变 微观组织 数值模拟
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 203-211
• 页数: 9页
• 分类号: TG156.3
• 字数: 3189字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.024

摘要

目的 通过模拟计算得出45钢激光淬火温度场的瞬变规律和微观组织相变规律,得出马氏体的形成与转变程度,测出淬火相变硬化的层深与层宽.方法 基于COMSOL Multiphysics建立碟片激光器对45钢激光淬火过程的热力耦合模型,利用JMatpro计算45钢激光淬火过程中的物性参数变化,对模型物性参数进行修改,并以4000 W碟片激光器对45钢进行激光淬火试验,通过Axioskop 2扫描电子显微镜、Zeiss-∑IGMA HD场发射电子显微镜、HXS-1000A显微硬度仪分析45钢淬火组织和相变硬化规律.结果 相同功率下,碟片激光器与传统激光器相比,激光淬火相变硬化层及热影响区明显增大,相变界限清晰,淬火影响区呈高斯分布,完全相变区组织转变效果较好,热影响过渡区沿高斯弧线近似等距分布.激光淬火层由表及里依次为完全淬火相变区、不完全淬火区和芯部基体,完全淬火区形成致密细小的针状马氏体和少量残余奥氏体,淬硬层呈高斯分布,深达1084.589 μm,最大宽度9761.989 μm,硬度达到799HV,不完全淬火区厚度为361.533 μm.结论 试验结果与模拟计算结果吻合,COMSOL可实现对激光淬火过程的有效模拟.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩兴	辽宁科技大学机械工程与自动化学院	26	233	7.0	15.0
2	李昌	辽宁科技大学机械工程与自动化学院	30	167	7.0	12.0
3	于志斌	辽宁科技大学机械工程与自动化学院	7	3	1.0	1.0
4	李云飞	中国能建东电一公司锅炉项目部	2	1	1.0	1.0
5	赵金月	辽宁科技大学机械工程与自动化学院	1	1	1.0	1.0