采用Nd∶YAG激光器开展X65管线钢激光深熔焊接实验,通过光学显微镜、扫描电镜、硬度仪,观察焊缝形貌,表征焊缝区域的微观组织,测量焊缝区域的硬度变化。结果表明:由于焊接偏转角度的变化影响了激光在空间中的能量分配,焊缝深度从8 mm下降至4 mm,且沿焊接厚度方向,焊缝形貌沿激光偏转角度发生了偏转;由于焊接裂纹与温度、温度梯度等相关,通过降低焊接速度,在焊缝收尾处观察到了裂纹;随着焊接速度的增加,焊接热影响区的宽度变窄,焊缝区最大硬度由472.1 HV增大到565.5 HV;熔凝区硬度分布的非对称性随着焊接速度的增大而增强。
激光光学 非对称性 激光焊接 管线钢 微观组织 硬度 激光与光电子学进展
2020, 57(3): 031406
1 中国民航大学机场学院, 天津 300300
2 中国兵器科学研究院宁波分院, 浙江 宁波 315103
利用ANSYS有限元模拟软件,建立了激光熔凝RuT300三维实体有限元模型,考虑了激光吸收率、材料热物性参数及相变潜热的影响,通过分析不同预热温度下激光熔凝的瞬态温度场,获得预热温度对温度分布、温度梯度、冷却速率等的影响规律。结果表明,随着预热温度的增大,试样相同位置处的最高温度增大,预热温度对试样下部的温度场影响更明显;随着预热温度的增大,试样相同位置处的温度梯度减小,当距离试样上表面的深度达到约2 mm时,试样的温度梯度受预热温度的影响不明显;对试样进行预热处理可降低试样的冷却速率,冷却速率随着预热温度的增大而减小。
材料 金属 预热温度 激光熔凝 温度场 RuT300 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 071601
1 中国民航大学机场学院, 天津 300300
2 中国北方发动机研究所, 天津 300400
通过建立高强化柴油机气门座激光相变硬化温度场的数值模拟模型,分析了激光相变硬化过程中工艺参数对气门座温度场的影响。结果表明,随着激光功率的增大,气门座相变硬化的峰值温度升高,温度场呈拖尾的彗星状,硬化层的深度和宽度增大;随着扫描速度的增大,气门座相变硬化的峰值温度降低,温度场拖尾的彗星形状减小,硬化层的深度和宽度减小;随着光斑半径的增大,气门座相变硬化的峰值温度降低且位置发生偏移,温度场拖尾的彗星形状增大,硬化层的深度减小。
激光技术 气门座 相变硬化 温度场 激光与光电子学进展
2018, 55(11): 111601
