激光模具表面非熔凝加工的应用研究

通过建立试件的热分析模型,对激光模具表面非熔凝加工过程进行了有限元分析,从而对激光相变硬化过程中的温度场、残余热应力、应变场进行了研究。通过计算机模拟,获得指导性工艺参数,并对试件进行激光强化试验,将计算值与试验值进行耦合,从而获得最佳工艺参数,提高模具的使用寿命。     

激光模具表面强化的应用研究

介绍了激光表面非熔凝加工的特点及应用、国内外激光表面非熔凝加工的发展与研究现状,以及激光模具表面强化存在的问题及今后的研究方向。     

激光模具表面强化的应用研究

介绍了激光表面非熔凝加工的特点及应用、国内外激光表面非熔凝加工的发展与研究现状 ,以及激光模具表面强化存在的问题及今后的研究方向。     

不锈钢激光表面熔凝处理的组织特征

不锈钢经激光表面熔凝处理后，其组织形态发生了显著的变化，在表面熔凝层中分别出现白亮带、细胞晶、胞枝结构以及紊乱枝晶组织，对其形成原因进行了分析．在激光熔池中观察到典型的胞枝转变，对转变的临界条件进行了深入研究，结果表明：实验确定的胞枝转变临界速度与最近提出的ＢＪＴ模型的预言值符合得较好．     

Fe-Ni-Si-B-V激光表面快速熔凝非晶化

采用５ＫＷ连贯激光器,通过微区Ｘ射线衍射、金相显微镜和显微硬度分析,研究实现Ｆｅ４０－Ｎｉ３６－Ｓｉｇ－Ｂ１４－Ｖ２合金汐光非晶化的条件,通过控制激光功率密度和激光扫描速度等参数,实现了Ｆｅ４０－Ｎｉ３６－Ｓｉｇ－Ｂ１４－Ｖ２合金表面非晶化化。试验结果表明,激光功率密度和激光扫描速度是实现材料表面非晶化的重要条件。选择激光功率密度和激光扫描速度要综合考虑,既要有足够大的冷却速度,以昌化;又要保证熔     

脉冲激光离散熔凝加工的熔池几何形态研究

研究了Ｎｄ：ＹＡＧ脉冲激光离散加工时功率密度和作用时间对熔和何形态的影响。５ＣｒＭｎＭｏ钢的实验结果表明：在一定加工条件下,熔池存在热传导热和溶熔型两种形态。     

球墨铸铁凸轮轴的激光表面熔凝处理

分析了激光表面熔凝处理后球墨铸铁凸轮轴硬化层的组织和性能特点，并与其它强化方法进行了比较。结果表明，采用适当的激光表面熔凝处理工艺参数，可以在表面获得搭接均匀、表面硬度大于80HRA和厚度达1．0mm的硬化层；硬化层由熔凝层和淬硬层组成，其中熔凝层的基体组织主要为细小、均匀并且有一定方向性的亚共晶莱氏体，淬硬层主要由石墨球及其周围的硬质环、细马氏体和铁素体基体所组成。与其它铸铁凸轮轴强化方法相比，激光表面熔凝处理具有表面硬度高、组织细小均匀、零件畸变小和不影响心部性能等优点。     

LD冷作模具钢激光表面熔凝研究

研究了冷作模具LD钢经不同工艺参数激光熔凝处理后的显微组织及性能。结果表明,激光功率P=3500 W,扫描速度v=20 mm/s,光斑直径d=5 mm时,处理效果较为理想。由表及里依次为熔凝层、淬火层、热影响层和基体。熔凝层又依次分为表层等轴晶区,柱状晶区和等轴晶+胞状晶区。等轴晶区和柱状晶区原有的带状、块状碳化物全部溶解,胞状晶区原有的碳化物基本保持原状,新晶粒明显细化并均匀分布。硬化层总深度可达1.0 mm;平均硬度可提高15%左右,耐磨性和耐腐蚀性显著提高。如果能量密度过大,在熔凝层容易产生微裂纹甚至宏观裂纹,破坏材料性能。     

人工神经网络技术在成形模具表面激光强化中的应用

基于人工神经网络基本理论，建立在成形模具表面激光强化中预测材料表面最高温度、强化效果的BP网络模型，借助于MATLAB仿真软件中的神经网络工具箱作为开发平台，将试验样本数据和经过试验验证的数值计算结果作为补充的样本数据用于BP网络的训练，利用训练好的BP网络对非线性的样本数据规律进行拟合，实现激光加工工艺参数的优化，为实际生产和加工提供有效的依据。     

激光相变硬化在模具表面强化中的应用研究

介绍了激光表面相变硬化加工的特点及应用、材料表面激光相变硬化工艺的研究——激光相变硬化机制、激光相变硬化层的影响因素、激光相变硬化过程的温度场研究、激光相变硬化后残余应力场的研究以及激光相变硬化在模具表面强化中的应用。     

合金激光表面熔凝组织的超塑扩散连接机理

研究了合金激光表面熔凝组织在超塑扩散连接中的细晶超塑变形和扩散机。对金属高温力学行为和晶界滑移微观机制的分析表明，激光表面改性获得的细晶组织，在连接过程中发生超塑变形，加速了空隙闭合；激光表面熔凝组织超塑扩散连接中出现了以晶界扩散为主的扩散模式，晶粒细化带来的晶界体积百分数的增加，提高了扩散速率；非平衡组织扩散性能以及非平衡晶界迁移加速了界面区空位、位错消除和再结晶过程。     

工模具材料激光表面强化处理应用与发展

介绍了激光表面淬火、激光表面熔覆、激光表面合金化、激光熔凝的特点和在工模具材料上的应用.通过激光强化处理改善了工模具材料表面硬度、耐磨性、抗疲劳等力学性能.最后指出了实际应用中存在的问题及今后需要深入研究的方向.     

镁合金激光表面熔凝处理研究进展

镁合金是优异的轻量化材料和极具潜力的人体植入材料,但其耐蚀性差。激光表面熔凝技术可快速在镁合金表面形成晶粒细小的熔凝层,改善镁合金表面微观形貌和组织结构,对提高其表面耐蚀性和生物相容性有重要作用。综述了近年来镁合金激光表面熔凝处理的相关研究工作,分析了熔凝处理工艺对镁合金微观结构、成分、润湿性、耐蚀性和生物相容性的影响。总结并展望了激光熔凝处理在镁合金的组织结构转变、腐蚀机理及力学行为、降解行为和生物相容性等方面的发展方向。     

热作模具表面裂纹局部激光仿生阻断实验研究

针对企业热作模具寿命短的现象,分析了热作模具表面热疲劳裂纹是影响其寿命的主要因素之一。在研究植物叶片抗开裂生物原型结构基础上,创造性应用了模具表面裂纹局部激光仿生阻断技术,有别于传统的模具表面整体激光强化,利用激光在模具表面局部熔凝模拟植物叶脉,阻断模具表面裂纹的发展,仿生强化后模具寿命提高1～1.5倍。     

激光表面强化技术介绍

从激光相变硬化、激光表面熔敷、激光合金化等几个方面,介绍了激光表面强化技术以及基本原理、方法和应用实例。     

AM50A镁合金激光表面熔凝层的强化效果与机理

采用CO2连续激光对AM50A镁合金表面进行熔凝处理,分析激光熔凝层的组织、性能和强化机理.结果表明:激光熔凝层晶粒得到高度细化,且随着扫描速度的增大,晶粒细化更为明显;熔凝层内合金元素Al的固溶度增加,β(Mg17Al12)的含量有所减少,但β相的分布更加均匀弥散;熔凝层的显微硬度(Hv55～75)明显高于基体的显微硬度(约HV40).磨损实验表明,激光熔凝试样的磨损体积是未处理试样的35%,耐磨性有了较大提高.熔凝层的强化机理主要是细晶强化,此外合金元素Al固溶度的增加及β相的弥散析出也有一定的强化效果.     

二元合金激光快速熔凝过程的非Fourier模型

基于非Fourier定律，建立了脉冲激光加热条件下单相二元合金表面快速重熔和凝固过程的非平衡传热传质模型，并根据碰撞理论和Aziz的连续生长模型处理固／液界面，以解释快速熔凝过程界面动力学的非平衡效应，快速熔凝问题是涉及热质传输的移动界面问题，通过二阶精度的Von Neumann隐式差分格式和界面跟踪方法进行过程模型的数值求解。应用该模型，分析了Al-Cu二元合金的激光表面熔凝过程，结果表明，激光的高能量密度和非平衡界面动力学所引起的熔化过程和凝固过冷对于快速熔凝过程的影响很大，在快速熔凝过程中，界面速度的变化很大，且因基底材料和热流大小而不同，通过计算获得了界面温度，速度、溶质浓度及非平衡分配系数随界面位置的变化，结果显示，在凝固过程中界面速度和界面溶质浓度都存在着很大的波动。     

HT200激光熔凝单元体组织性能研究

为了提高灰铸铁制动毂的耐磨性能和抗热疲劳性能,采用激光熔凝技术使材料基体与激光单元体结合,形成非光滑表面。激光加工非光滑表面技术与铸铁材料结合应用于制动毂,对其耐磨性能和抗热疲劳能力进行对比,结果显示:非光滑单元体在耐磨性和抗热疲劳性能方面明显优于未处理的灰铸铁。     

激光相变硬化在模具表面强化中的应用研究

介绍了激光表面相变硬化加工的特点及应用、材料表面激光相变硬化工艺的研究———激光相变硬化机制、激光相变硬化层的影响因素、激光相变硬化过程的温度场研究、激光相变硬化后残余应力场的研究以及激光相变硬化在模具表面强化中的应用     

铸铁凸轮轴激光熔凝工艺和性能研究

利用激光熔凝的方法，对铸铁凸轮轴进行了表面改性试验。通过三组不同参数的比较试验，获得了提高其性能的优化工艺参数，经对熔凝层显微组织观察，发现合金组织细小，表面硬度显著提高，达到了提高寿命的目的。