| 碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究 |
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| 引用本文： | 李昌,于志斌,赵金月,李云飞,韩兴.碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究[J].表面技术,2019,48(6):203-211. |
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| 作者姓名： | 李昌 于志斌 赵金月 李云飞 韩兴 |
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| 作者单位： | 辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山,114051;中国能建东电一公司锅炉项目部,沈阳,110179 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（E050402，51374127）；辽宁科技大学创新团队建设项目（601009830-02）；辽宁省教育厅项目（2017FWDF01）；公安部消防重点实验室开放课题（KF201704） |
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| 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。
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| 关 键 词： | 碟片激光器 激光淬火 相变 微观组织 数值模拟 |
| 收稿时间： | 2018/9/27 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/6/20 0:00:00 |
Numerical Simulation and Experimental Study on Laser Quenching Process of Disk Laser |
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| LI Chang,YU Zhi-bin,ZHAO Jin-yue,LI Yun-fei and HAN Xing.Numerical Simulation and Experimental Study on Laser Quenching Process of Disk Laser[J].Surface Technology,2019,48(6):203-211. |
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| Authors: | LI Chang YU Zhi-bin ZHAO Jin-yue LI Yun-fei and HAN Xing |
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| Affiliation: | 1. School of Mechanical Engineering and Automation, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China; 2. Boiler Project Department, Energy China NEPC, Shenyang 110179, China,1. School of Mechanical Engineering and Automation, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China; 2. Boiler Project Department, Energy China NEPC, Shenyang 110179, China,1. School of Mechanical Engineering and Automation, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China; 2. Boiler Project Department, Energy China NEPC, Shenyang 110179, China,1. School of Mechanical Engineering and Automation, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China; 2. Boiler Project Department, Energy China NEPC, Shenyang 110179, China and 1. School of Mechanical Engineering and Automation, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China; 2. Boiler Project Department, Energy China NEPC, Shenyang 110179, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | disk laser laser quenching phase change microstructures numerical simulation |
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