金属表面激光强化处理的研究

介绍了金属表面激光强化处理模具的方法及工艺过程和特点,研究了金属表面激光强化处理提高模具寿命的机理。     

Effects of thermohydrogen treatment on microstructures of α＋β and β titanium alloy as-cast

The effects of thermohydrogen treatment on the microstructures of TC21 and Ti40 alloys as-cast were researched. The results show that the β phase content increases after charged hydrogen. Compound TixHy appears if H content reaches a certain content, which perfectly gathers on the grain-boundaries and/or dislocations and then diffuses into the grains. The microstructure of TC21 alloy after thermohydrogen treatment becomes fine and the best H content is 0.4% （mass fraction）. However, the influence of thermohydrogen treatment on Ti40 microstructure is not obvious.     

激光加热弯曲成型技术

板材激光加热弯曲成形是近年来提出的一种先进的零件成形方法。通过对金属板材激光加热弯曲成型的特点分析,探讨了激光加热弯曲成型的机理,同时对这一技术的发展现状作了归纳并对其发展进行了展望。     

专利文献简介

专利名称：一种钎具内孔表面处理方法；专利名称：盐浴渗氮制造具有增强耐腐蚀性金属构件的方法；专利名称：网带式热处理炉的网带速度闭环控制方法；专利名称：高Cr系无缝钢管的制造方法；专利名称：激光沉积法制备纳米碳管负载金属催化剂的方法；专利名称：一种低合金钢弹簧及热处理方法；专利名称：一种高速钢表面化学热处理工艺方法。     

镀层激光处理的研究现状

综述了激光技术与电镀和化学镀两种表面工程技术结合而产生的新领域的研究现状.根据激光处理介入沉积过程的阶段不同,可分为镀前、镀中和镀后激光处理.其中镀后处理又根据镀层与基材结合的情况不同分成激光合金化、激光熔覆和激光热处理.     

金属零件激光快速成型软件系统的开发

激光快速成型技术是一种新的金属零件成型方法,特别适合应用于高熔点金属的成型.本文利用VC 6.0实现了金属零件STL文件的读取、切片及切片轮廓的整理,开发了一个金属零件激光快速成型的软件系统.本文详细论述了该软件系统的开发方法,并给出了应用实例.     

激光热处理发展现状

报导了国内、外激光热处理设备、工艺、理论研究的概况；并重点概述了激光热处理工业应用和产业化发展的现状及市场动态。     

金属成形过程再结晶与晶体长大演化数值模拟

在金属成形过程中考虑再结晶和晶粒长大,构造热力——组织耦合的有限元程序并嵌入到商业化软件Deform中。模拟了自由镦粗中再结晶和晶粒长大演化过程并分析润滑情况对锻件晶粒度的影响。结果显示,良好的润滑可以改善锻件的变形均匀情况,获得精细均匀的晶粒度。     

基于单点熔覆的TC4合金激光沉积成形试验

为了研究激光沉积成形对TC4钛合金组织和质量的影响,进行了基于单点熔覆沉积成形熔池凝固试验。对激光熔池的形貌和微观组织进行了研究,并对微观组织进行了成分偏析和显微硬度的检测。结果表明,熔凝组织呈典型的快速凝固现象,不存在微观组织元素偏析,晶粒主要由柱状晶组成,随功率增大,有向等轴晶转化趋势;较高的激光功率或较长扫描时间是形成良好成形组织的基础,晶粒生长大小受温度影响较大,生长方向则由温度梯度影响;熔凝组织硬度高于基体,而随功率或扫描时间增加,熔凝组织硬度减小。     

钛合金激光沉积热行为及组织演变

为了考察激光沉积过程热行为对其微观组织的影响,采用了有限元方法对激光沉积过程进行建模,分析了多层多道激光沉积TA15钛合金试样的温度分布及内部节点的热循环特性变化,并对试样的组织进行了考察。模拟结果显示基材和沉积层上任一节点均要经历循环加热和冷却的过程,由于热量累积效应使冷却速度下降,且温度的谷值有上升的趋势。沉积试样的组织由基材的双态组织,经由热影响区,过渡到宏观组织为粗大的初生β晶粒的激光沉积区。因各沉积层经历的热循环和热历史的不同,晶内α相分别呈现针状、片层状和板条状。因冷却速度较快,α相同时在晶界处和β晶内析出,呈现网篮状魏氏体和网篮状混合集束状魏氏体形貌。主要合金元素Al、Zr、Mo、V由基体到激光沉积区均匀分布,无宏观偏析,表明沉积层组织形貌的变化跟成分偏析无关。     

金属板材激光弯曲成形应力应变场的数值模拟

采用有限元对激光弯曲成形过程中应力应变场的过程进行了模拟，分析了弯曲成形过程中钢板上下表面弹塑性变形的变化规律及激光工艺参数对成形的影响。模拟结果与实验结果基本一致。     

金属熔焊成形三维温度场数值模拟与分析

针对三维金属熔焊技术经历多次重叠热循环,层间等待时间直接影响成形质量和焊缝微观组织及可能引起的成形缺陷,建立了基于Sysweld求解器的单道多层直线往返堆积路径有限元模型,并进行加工试验验证. 结果表明,数值模拟技术可准确得到金属熔焊复杂的温度场及循环曲线,随层数的增加,热量累积,热源后方热影响区不断扩大,需设置层间等待时间保证成形质量. 等待时间大于30 s时,焊缝区经历明显的温度循环,成形质量较好. 等待时间越长,焊缝微观组织晶粒越均匀细密.     

激光驱动飞片加载金属箔板成形及数值模拟

探讨了一种利用激光驱动飞片微塑性成形的新技术,介绍了激光驱动飞片代替激光冲击加载的原理和特点,设计并完成激光驱动飞片加载铝箔成形的实验,在体视显微镜下观察发现成形铝箔的表面质量优异,利用形貌仪测量发现成形深度与激光光斑能量分布一致,通过实验得到了激光能量与成形深度的关系。采用适合高压高应变率的Johnson-Cook模型,利用LS-DYNA软件模拟了激光驱动飞片加载铝箔微成形,模拟结果能够比较好地解释试验现象,证实了数值模型的合理。     

板料单点渐进成形数值模拟研究

板料单点渐进成形过程变形复杂、影响因素多,工艺参数选择是提高成形质量和成形效率的关键。对单点渐进成形过程进行数值模拟,分析了成形件的应力分布和厚度变化以及成形路径、进给量等工艺参数对成形过程的影响。结果表明:成形件最大应力和最大厚度减薄发生在底面附近;采用螺旋进给方式可有效提高成形质量和成形效率。实验结果显示,实验结果与数值模拟结果基本吻合。     

等离子喷涂双层热障涂层沉积过程的数值模拟

运用ANSYS1O.O有限元分析软件对等离子喷涂典型双层热障涂层沉积过程的温度和应力变化过程进行了数值模拟.结果表明,喷涂过程中,基体背面温度呈台阶状上升,涂层颗粒的温度大幅度周期波动,涂层颗粒的应力随之大幅度周期波动;喷涂结束后,涂层内的残余应力趋于稳定,x方向的最大拉应力存在于陶瓷层与粘结层结合面的边缘;最大y方向拉应力和层间应力都存在于陶瓷层和粘结层的结合面上.涂层的结合面边缘是应力集中部位,结合面的中部应力分布均匀.陶瓷层表面x方向的最大拉应力为423.7MPa.

Abstract：

Nmnerical simulation was performed by finite element analysis (FEA) to investigate the temperature and stress in a typical duplex thermal barrier coating. During the spraying process, the temperature of the back surface of substrate increases step by step, both the temperature and the stress of the coating fluctuate periodically within a wide range. After the deposition, the specimen was cooled to the room temperature slowly. The stresses become constant values, and the maximum radial tensile stress exists at the interface between the ceramic layer and the bonding layer, and the maximum axial and shear stresses exist at the interface, where is the concentrated stress area. The stresses of the middle interfaces are uniform. The maximum tensile stress on the ceramic layer surface is 423.7 MPa.     

激光熔凝的数值模拟及其在激光定向凝固中的应用

建立了一套激光熔凝的数学模型和计算方法 ,给出了两种条件下熔池深度与扫描速度的关系曲线。计算结果与实验值吻合良好 ,验证了模型的有效性。根据计算分析了激光工艺参数与激光定向凝固组织的关系。据此通过工艺参数的匹配 ,在熔池顶部得到了与扫描方向完全一致的凝固组织     

热模拟试验机试样热压缩数值分析

针对热模拟试验机(Gleeble 3500)热轧试样高温压缩试验的动态变形、材料内部应力、组织损伤、动态应变量及材料各部分塑性变形差异性等问题,利用Deform 3D软件数值仿真开展研究。结果表明：随着压缩的进行,试样表面积先减少后增加,约在5 s时表面积最小,下降率为4.1%,在8.4 s后剧烈增加,增加率为14.4%。在整个压缩阶段试样两端承受应力最大约为70 MPa。破坏性损伤Damage值为0.22,应变为1.43,顶部区域变形速率最大为1.19 mm/s。空冷和淬火冷却过程中,试样顶底边界面角部区域温度下降最快,高温区域变化趋势为由长方形向圆角长方形,再向椭圆形转变。