国家自然科学基金(E050402)
- 作品数：5 被引量：22H指数：3
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- 物性参数温度变化下激光熔覆多场耦合模拟与实验被引量：1
- 2019年
- 激光熔覆存在热-弹性-塑性-流体多场耦合变化,影响对流、传热和传质,同时影响凝固过程。因熔池体积小、温度变化梯度大、具有极强的瞬时性,难以用实验方法动态跟踪并揭示多场耦合演变机理。建立了碟片激光器在45号钢基体熔覆Fe60过程三维模型,考虑了粉光作用,熔池表面张力、浮力对液态金属流动的影响,熔覆带形状的瞬时变化,以CALPHAD相图计算法得出基体和粉材的温度变化物性参数,计算得出温度场、流速场的分布与演变规律。计算结果表明:模拟预测得出的激光熔覆形态和凝固组织与通过Zeiss-ΣIGMA HD型场发射扫描电镜金相实验结果相吻合。
- 李昌于志斌高敬翔李云飞韩兴
- 关键词：激光熔覆多场耦合
- 碟片激光器激光淬火功率对45钢组织与性能的影响被引量：3
- 2019年
- 基于4000 W碟片激光器,对退火态45钢进行不同激光淬火功率下的激光淬火试验,分析了不同功率参数对退火态45钢显微组织、硬度的影响,将激光淬火和常规热处理下的耐磨性进行了比较。通过扫描电镜、显微硬度计和销盘磨损仪对试样进行分析。结果表明:完全淬火区为致密细小的针状马氏体和少量残留奥氏体,过渡区中的马氏体逐渐减少,代之为珠光体和铁素体。过渡区沿高斯弧线近似等距分布;随着激光功率减小,淬火区深度和高斯宽度会减小,过渡区厚度增加。完全相变区硬度纵向呈现先减小后增大的小幅波动,过渡区硬度呈递减趋势;淬火区横向硬度分布呈现出光路中心区域硬度最大,远离光路中心向两侧逐渐递减趋势;增加激光功率有利于提高表面硬度横向分布的均匀性。同等条件下碟片激光器激光淬火耐磨性提高明显。
- 李昌于志斌高敬翔李云飞韩兴
- 关键词：45钢激光淬火显微硬度耐磨性
- 基于nCode汽车后桥疲劳失效灵敏度评估方法被引量：10
- 2021年
- 汽车后桥是汽车底盘的核心承力部件,其主要损伤形式是在交变载荷作用下发生疲劳失效。定量化评估汽车后桥疲劳灵敏度对于实现汽车轻量化设计,提高汽车有效使用寿命与安全性具有重要意义。首先建立汽车后桥三维有限元模型,选取最大垂向力工况进行强度计算,得出了汽车后桥的应力、应变状态。在此基础上,基于n Code DesignLife计算得出了后桥疲劳寿命与损伤值分布,通过响应面法分析了各类参数对疲劳寿命影响的灵敏度。计算表明,后桥疲劳破坏先于半轴套管处发生,弹性模量对疲劳的影响最明显,钢板弹簧座厚度次之,桥壳厚度、泊松比、桥包厚度的影响依次降低。
- 张宇李昌韩兴高鹤芯高兴
- 关键词：汽车后桥响应面法灵敏度
- 碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究被引量：5
- 2019年
- 目的通过模拟计算得出45钢激光淬火温度场的瞬变规律和微观组织相变规律,得出马氏体的形成与转变程度,测出淬火相变硬化的层深与层宽。方法基于COMSOL Multiphysics建立碟片激光器对45钢激光淬火过程的热力耦合模型,利用JMatpro计算45钢激光淬火过程中的物性参数变化,对模型物性参数进行修改,并以4000W碟片激光器对45钢进行激光淬火试验,通过Axioskop2扫描电子显微镜、Zeiss-∑IGMA HD场发射电子显微镜、HXS-1000A显微硬度仪分析45钢淬火组织和相变硬化规律。结果相同功率下,碟片激光器与传统激光器相比,激光淬火相变硬化层及热影响区明显增大,相变界限清晰,淬火影响区呈高斯分布,完全相变区组织转变效果较好,热影响过渡区沿高斯弧线近似等距分布。激光淬火层由表及里依次为完全淬火相变区、不完全淬火区和芯部基体,完全淬火区形成致密细小的针状马氏体和少量残余奥氏体,淬硬层呈高斯分布,深达1084.589μm,最大宽度9761.989μm,硬度达到799HV,不完全淬火区厚度为361.533μm。结论试验结果与模拟计算结果吻合,COMSOL可实现对激光淬火过程的有效模拟。
- 李昌于志斌赵金月李云飞韩兴
- 关键词：激光淬火相变数值模拟
- 激光淬火技术优势及研究现状被引量：4
- 2020年
- 从淬火原理角度出发,将激光淬火与传统淬火等表面处理方式进行详细比较,分析了激光淬火的优势和发展前景。对比了激光淬火、高频感应淬火、化学热处理、等离子淬火相互间的异同,为深入了解激光淬火工艺技术,正确选择金属表面强化处理方式提供重要依据。
- 李昌张大成陈正威于志斌韩兴
- 关键词：激光淬火高频感应淬火化学热处理
