27SiMn钢表面激光熔覆304不锈钢数值模拟及实验研究

27SiMn钢表面激光熔覆304不锈钢数值模拟及实验研究

论文摘要

为了研究激光功率对激光熔覆304不锈钢组织和性能的影响,利用ANSYS有限元分析软件对不同激光功率下的激光熔覆304不锈钢过程进行数值模拟,分析了不同激光功率下的温度场,得到了距离熔覆层表面1 mm处的某点温度-时间曲线。在27SiMn钢表面进行了单道激光熔覆304不锈钢实验,并分析了显微组织、宏观形貌和显微硬度。结果表明,数值模拟出温度场熔池宽度、深度和面积随激光功率的增大而增大;该点温度时间曲线呈锯齿状变化,且最高温度随激光功率的不断增大而增大;在不同激光功率下熔覆层与基体之间均实现了良好的冶金结合;激光功率在2 100~2 500 W范围内,随激光功率的增加,熔覆层的晶粒变得细小,组织更为致密;激光功率在2 700 W时,熔覆层晶粒比功率为2 500 W的粗大;显微硬度曲线均呈现出"低—高—低"的台阶状分布趋势。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 激光熔覆数值模拟
  •   1.1 理论分析计算
  •   1.2 数值模拟过程
  •   1.3 数值模拟结果与分析
  • 2 实验验证
  •   2.1 实验材料及方法
  •   2.2 激光功率对纵截面尺寸深度的影响
  •   2.3 激光功率对显微组织的影响
  •   2.4 激光功率对硬度的影响
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 郭卫,张亚普,柴蓉霞,郭博洋

    关键词: 激光熔覆,激光功率,温度场,数值模拟

    来源: 应用激光 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 西安科技大学机械工程学院

    基金: 国家重点研发计划资助项目(项目编号:2017 YFC0804310)

    分类号: TG174.4

    DOI: 10.14128/j.cnki.al.20193901.0.5

    页码: 35-41

    总页数: 7

    文件大小: 3067K

    下载量: 251

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