激光表面強(qiáng)化中溫度場與熱應(yīng)力場的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、激光表面強(qiáng)化作為一種先進(jìn)制造和再制造技術(shù)手段，正被應(yīng)用于越來越多的材料及零件表面強(qiáng)化、改性、修復(fù)等領(lǐng)域。本文針對(duì)鐵路貨車易磨損部件車鉤的激光表面強(qiáng)化，以有限元方法模擬激光表面強(qiáng)化的溫度場和熱應(yīng)力場。激光表面強(qiáng)化受多種參數(shù)的影響，具有驟熱驟冷的特點(diǎn)，導(dǎo)致難以用實(shí)驗(yàn)方法直接測量瞬時(shí)溫度和熱應(yīng)力分布；另一方面，應(yīng)用中需要使用數(shù)值方法預(yù)估加工中的溫度和熱應(yīng)力狀態(tài)。本文采用有限元分析軟件ANSYS，以車鉤的表面強(qiáng)化為目標(biāo)，對(duì)車鉤材料的激光相變硬化

2、和激光熔覆進(jìn)行了溫度場和熱應(yīng)力場數(shù)值模擬與分析，主要內(nèi)容如下： 1、研究了激光相變硬化和激光熔覆的相關(guān)機(jī)理，以及其數(shù)值模擬的熱源模型、相變潛熱以及網(wǎng)格劃分等處理技術(shù)。 2、模擬分析了激光相變硬化中溫度場和熱應(yīng)力場的變化規(guī)律，重點(diǎn)計(jì)算并分析了激光工藝參數(shù)對(duì)激光相變硬化效果的影響。 3、模擬分析了預(yù)置式激光熔覆和同步送粉式激光熔覆，對(duì)其溫度場變化規(guī)律進(jìn)行對(duì)比，分析了激光工藝參數(shù)對(duì)熔覆效果的影響，并用實(shí)驗(yàn)做了相應(yīng)驗(yàn)證。