山东省自然科学基金(Y2006F64)
- 作品数：14 被引量：72H指数：5
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- 相关机构：中国石油大学（华东）中国海洋石油总公司潍坊学院更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺自动化与计算机技术电子电信理学更多>>
- 激光熔凝处理高碳高铬轧辊钢的组织及硬度被引量：1
- 2009年
- 对高碳高铬钢进行激光熔凝处理,采用XRD、OM、SEM及EPMA等分析手段对激光熔凝处理后的组织、物相组成、硬度等进行了研究。结果表明:激光熔凝处理明显改善了高铬钢中网状碳化物的分布状态,组织明显细化,熔凝层组织形态由表及里为等轴晶、树枝晶、胞状晶,显微组织为奥氏体,枝晶间析出少量碳化物;对流传质作用促使激光熔凝层中各元素宏观分布均匀,枝晶间析出细小的富含铬、钼、钒等元素的碳化物;熔凝层由于生成大量的奥氏体,硬度稍有降低,显微硬度最大值出现在热影响区,可达到759 HV。
- 李美艳王勇韩彬韩涛程义远
- 关键词：激光熔凝高铬钢显微组织
- 宽带激光熔凝过程温度场及残余应力数值分析被引量：4
- 2008年
- 基于激光宽带熔凝强韧化处理过程,利用有限元软件SYSWELD建立三维有限单元模型,通过设定精确的边界计算条件,同时考虑材料组织与性能随温度的变化,模拟工件表面的温度场和残余应力。考虑了相变潜热、导热系数等材料热物性参数随温度变化等因素的影响,研究激光宽带熔凝加工瞬态温度场和热应力的分布规律。对计算结果进行分析,并与实验数据相比较。结果表明,通过瞬态温度场分布,能够逼真地反映温度变化规律;宽带激光熔凝后,在工件表面获得了有利的残余压应力分布,热影响区存在应力突变。
- 高光启王勇占焕校赫庆坤
- 关键词：温度场残余应力有限单元法
- 高铬钢激光熔凝处理后的组织与耐蚀性能被引量：3
- 2010年
- 快速凝固技术是改善高铬钢表面性能的有效手段,其中激光熔凝处理最为简单经济。过去,对采用激光熔凝处理来提高材料耐蚀性的报道不多,为此,采用5kW横流CO2激光器对高铬钢进行熔凝强化处理,借助电化学测试、扫描电镜等方法研究了高铬钢激光熔凝处理后的显微组织及耐蚀性能。结果表明:高铬钢的表面腐蚀始于碳化物与基体交界处,导致基体腐蚀严重,大量碳化物暴露于表面;激光熔凝处理明显改善了高铬钢的组织形态,使其晶粒细化,碳化物完全溶解,碳及合金元素固溶于奥氏体枝晶中,耐蚀性明显提高,腐蚀表面均匀平整。
- 李美艳王勇韩彬程义远宋立新
- 关键词：激光熔凝高铬钢显微组织耐蚀性
- 激光熔凝处理高铬钢的高温磨损性能被引量：5
- 2010年
- 采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)仪等分析手段对560,650和800℃下高铬钢激光熔凝前后磨损面的形貌、化学成分及氧化膜形态和物相进行了分析,研究了不同温度下的磨损机制及耐磨机理。结果表明,激光熔凝处理使高铬钢中脆性碳化物完全溶解,熔凝层生成致密的奥氏体枝晶及细小的M23C6型晶间碳化物。560℃时高铬钢发生磨粒磨损,磨损面出现大量细小的犁沟和碳化物颗粒,激光熔凝处理后失重量降低,表面以磨粒磨损为主,并伴随轻微的粘着现象。650℃时高铬钢因发生严重粘着导致增重,激光熔凝试样表面发生均匀氧化,形成具有固体润滑作用的氧化物保护层,抗粘着能力增强;800℃时高铬钢激光熔凝前后均增重,且熔凝试样的增重量较低,二者的磨损机制均为粘着磨损。
- 李美艳王勇韩彬程义远
- 关键词：激光技术激光熔凝处理高温磨损高铬钢
- 激光宽带加工数值模拟中的热源模型被引量：7
- 2007年
- 针对宽带激光表面强化过程,建立了激光宽带热源理论模型。基于有限元软件SYSWELD进行了激光熔凝数值模拟,将模拟计算得到的光斑作用区形貌尺度、三维瞬态温度场分布和热循环曲线进行了对比与分析。42CrMo板材表面激光宽带熔凝的试验验证表明,宽带热源模型得到的热源光斑及"平底锅"状熔凝区截面与实际相符合,熔凝区截面尺寸和试验结果一致,可以获得沿激光扫描方向合理的瞬态熔池分布,试验测定的热循环曲线与模拟值逼近。激光光斑辐照作用使得工件表面经历了一个急剧加热、快速冷却的过程,同已有的其它热源模型相比较,使用宽带热源模型计算得到结果更符合实际,可以准确地模拟激光宽带加工过程。
- 占焕校王勇韩涛李同道
- 关键词：热源模型激光熔凝热循环有限元
- 搭接率对CK45钢激光熔凝硬度及应力分布的影响被引量：5
- 2007年
- 采用大型有限元仿真软件SYSWELD,利用自建的宽带热源模型,对CK45钢表面激光熔凝处理过程进行了不同搭接率下的二维数值分析计算,考察了不同搭接率对材料熔凝区的硬度场、应力场等的影响。模拟计算结果表明,自建的宽带热源模型符合宽带热源的热流密度分布规律,模拟出的熔池形状与实际试样十分接近。经过激光熔凝后,材料的硬度得到了显著的提升,单道熔凝的最大硬度出现在熔凝区与母材的交界处。当相邻熔凝带热源中心距离较小时,熔凝区硬度分布比较均匀(除两端外);当相邻熔凝带热源中心距离较大时,硬度分布不均匀。M ises等效应力最大值出现在相邻熔凝带的搭接区,此处是熔凝裂纹形成的主要部位。
- 李同道韩涛占焕校王勇
- 关键词：应力有限元法
- 激光熔凝处理20CrNi钢轧辊的组织及性能
- 2009年
- 采用5kW连续CO2激光器对20CrNi钢进行激光熔凝处理,并对显微组织、硬度、抗回火性及耐磨性进行分析。结果表明,激光熔凝区和相变硬化区生成马氏体组织,熔凝区硬度明显提高。20CrNi钢经激光熔凝处理后,由于细晶强化及合金元素的固溶强化作用,抗回火性明显提高。20CrNi钢的磨损机制是疲劳剥落及犁削,激光熔凝处理后耐磨性显著提高,磨损表面平整,磨痕较浅。
- 李美艳王勇韩彬程义远
- 关键词：激光熔凝耐磨性
- 42CrMo钢表面激光宽带熔凝有限元模拟被引量：7
- 2007年
- 建立了适用于激光熔凝过程的激光宽带热源模型。并应用SYSWELD软件的校正工具,根据具体的激光熔凝工艺和条件对热源进行校正,建立激光熔凝过程的数学物理模型,考虑材料热物理性能参数与温度的非线性关系以及边界初始条件,分析了激光熔凝的温度场。42CrMo板材表面激光熔凝试验表明,宽带热源模型得到的热源形状及“平底锅”状熔凝区截面形貌与实际相符,熔凝区截面尺寸和试验测量值一致,验证了模型的准确性和适用性。使用宽带热源模型可以计算得到符合实际的光斑和熔凝区截面,获得更合理的温度场分布。
- 占焕校王勇韩涛李同道
- 关键词：激光熔凝激光光斑有限元法
- 高铬铸钢激光熔凝组织与性能研究被引量：6
- 2008年
- 为提高锅炉燃烧器喷嘴的表面性能，采用5kW横流CO2激光加工系统对高铬铸钢表面进行熔凝处理，并进行显微组织分析和硬度测试。研究结果表明：铸态高铬铸钢晶粒较粗大、组织不均匀，原始组织以奥氏体为基体，还存在大量网状断续共晶碳化物、莱氏体。经激光凝熔后，显微组织明显细化，其试样剖面组织分为激光熔凝区（细小奥氏体＋少量细小未熔碳化物）、激光相变区（奥氏体＋少量晶界碳化物）、过渡区和母材4个区域：熔凝区和相变硬化区的淬硬深度依工艺参数不同，可达0．2—0．3mm。由于形成了奥氏体组织，高铬铸钢表面硬度增加不明显，硬度最大值出现在相变硬化区。
- 李同道王勇韩彬
- 关键词：高铬铸钢激光熔凝
- 42CrMo钢表面单道激光宽带处理后熔凝层的残余应力被引量：13
- 2008年
- 基于有限元软件SYSWELD平台，建立激光熔凝三维有限元模型，编制宽带热源的FORTRAN子程序，采用不同的工艺参数对42CrMo钢表面的单道激光宽带熔凝区的组织和残余应力进行数值计算与分析。测定了激光熔凝表层的热循环曲线，利用扫描电镜（SEM）观察熔凝区相变。结果表明，工艺参数对熔凝区残余应力分布状态影响较大，激光线能量密度（PE）过高或过低，均影响熔凝层的表面成型质量；当激光束输出功率为3500W，扫描速率在600～1000mm／min时（即ρE=20．9～35．0J／mm^2），熔凝区可获得有利的残余压应力分布。42CrMo钢母材组织为铁素体＋珠光体，经激光处理后，熔凝区组织转变生成的马氏体相比例高达95％以上。
- 占焕校王勇韩涛韩彬
- 关键词：激光熔凝热循环残余应力马氏体相变
