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

1、激光表面強化作為一種先進制造和再制造技術(shù)手段，正被應(yīng)用于越來越多的材料及零件表面強化、改性、修復(fù)等領(lǐng)域。本文針對鐵路貨車易磨損部件車鉤的激光表面強化，以有限元方法模擬激光表面強化的溫度場和熱應(yīng)力場。激光表面強化受多種參數(shù)的影響，具有驟熱驟冷的特點，導(dǎo)致難以用實驗方法直接測量瞬時溫度和熱應(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，以車鉤的表面強化為目標，對車鉤材料的激光相變硬化

2、和激光熔覆進行了溫度場和熱應(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，重點計算并分析了激光工藝參數(shù)對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，對其溫度場變化規(guī)律進行對比，分析了激光工藝參數(shù)對熔覆效果的影響，并用實驗做了相應(yīng)驗證。