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采取感受预热的延续激光淬火(一)

编辑: 添加时间:2015-08-24 08:26:44 点击量:

     摘 要: 模拟了钢件采取激光束举行外貌延续淬火的新要领。这种热处置处分要领采取传统的感受器对淬火零件举行预热,以便减小温度梯度及随后孕育发生的被处置处分质料的呆板应力。该工艺的数学模型采取 3D数值创立,其解法思量了全部告急的非线性特性(被淬火钢的磁饱和曲线及其物理遵从与温度的干系)。用典范的实例举行了说明,先容了却果并举行了讨论。
 
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0 小序
     钢件的激光外貌淬火曾经开拓了十余年,并在诸多财富范围失失了普及运用。这种热处置处分工艺具有很多益处,比如可以有效地控制激光束活动的速率和方向及激光束的功率,可颠末从工件外貌向外部的热转达来完成快速冷却[1-2]。激光束转达的单位功率致使比传统的感受加热所孕育发生的功率大 6 个数量级。另一方面,外貌极快的加热(和随后的极快冷却)会在被处置处分质料的外貌层构成过大的不盼望有的呆板内应变和应力。
 
     为了抑制上述征象,采取了帮助工艺,便是对被加热工件最大的表露局部举行感受预热。图 1 所示的是这种复合加热工艺的布局,图中感受器 - 激光器体系沿工件外貌以痴顽的速率 v 移动。起首,用妥当外形的感受器将工件预热到一定的温度(通常为 150 ~ 350 ℃),然后用激光束加热到 Ac3以上的奥氏体化温度,使工件失失匀称的奥氏体布局。颠末控制冷却至低于马氏体革新末端温度 Ms 的时间(通常仅为几 s)来失失所需要的外貌硬度。通常,硬度随着冷却速率的增大而提高。


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图 1 采取感受加热的激光淬火
 
1 技术标题的提出
     要做的变乱是,订定感受预热、激光加热和再次感受加热的复合加热工艺,在大型工件的平面上失失薄的硬化带。预热和后加热都是由妥当外形的感受器完成,感受器处于工件外貌上方一规矩的距离并痴顽移动。与感受器装置壮实衔接的激光器顶端壮着实两个感受器之间,并与感受器一同移动。
 
     本文先容了这一工艺的数学模型,并绘制了激光束扫描行程中温度随时间的改造图。
 
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