刘继常
,
李力钧
,
谢小柱
,
鄢锉
,
刘咏
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.001
理论和试验研究激光熔覆过程中熔覆带的横截面轮廓的形成过程.基于物质守恒和能量平衡理论,熔池是一个准稳定系统.分析发现在激光熔覆过程中形成的熔覆带的横截面轮廓是由熔池内液态金属凝固界面上固相、气相和液相三相交界线上的点形成的,这些点将成为各自所在横截面上的熔覆带轮廓上的点.在忽略熔池内过热度不高的液态金属的流动性的条件下,基于对熔覆带的横截面轮廓形成过程的分析,提出了用低功率激光在基板上进行单道扫描、熔覆同轴输送的粉末得到的熔覆带横截面轮廓模型,并用功率为500 W的CO2激光进行了熔覆试验,得到了与计算相符合的结果.
关键词:
激光熔覆
,
熔覆带
,
横截面轮廓
,
形成机理
张静
,
刘继常
,
张福全
,
鄢锉
,
杨柳杉
,
倪立斌
材料热处理学报
在球墨铸铁QT600-3表面激光熔覆铁基合金涂层,分析测试了激光熔覆层的微观组织、显微硬度以及界面处Fe、Cr元素的分布情况.结果表明:激光熔覆区为胞状晶和树枝晶结构,组织均匀致密,Fe、Cr等元素在熔覆层与母材间发生了相互扩散,形成良好的冶金结合,并有硬质点的弥散分布,使得涂层硬度大幅度提高,大约为基体硬度的2.6倍.
关键词:
球墨铸铁
,
激光熔覆
,
铁基合金涂层
,
微观组织
,
显微硬度
刘继常
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.01.025
为掌握激光熔覆成形壁厚的变化规律,提高成形薄壁结构能力,对激光单道熔覆成形的金属零件壁厚进行了研究,提出并验证了激光单道熔覆成形金属零件壁厚的理论模型.研究表明,在一定简化条件下,根据能量平衡和物质守恒定律,推导出较低功率、较小光斑的激光单道熔覆成形的金属零件壁厚的理论模型,该模型显示单道熔覆成形的零件壁厚是各工艺参数和材料热物理特性的函数.采用500W功率连续输出的CO2激光以较小光斑进行单道熔覆成形,实验得到了最小壁厚为0.4 mm的薄壁试样,试样壁厚与理论模型计算的壁厚比较一致.
关键词:
激光熔覆成形
,
壁厚
,
理论模型
,
工艺参数
颜丙功
,
伍耀庭
,
刘继常
,
郭怡晖
材料热处理学报
建立了基于蚁群算法的激光表面淬火工艺参数神经网络优化系统.用神经网络建立激光表面淬火工艺参数与目标参数的非线性模型,借助蚁群算法搜索决策工艺参数的最优组合,自动优化工艺参数.用VC++6.0开发了激光表面淬火工艺参数优化程序.结果表明,基于蚁群算法的神经网络优化系统用于解决激光表面淬火工艺参数优化问题是可行且有效的.
关键词:
激光表面淬火
,
参数优化
,
神经网络
,
蚁群算法
鄢锉
,
李力钧
,
金湘中
,
刘继常
,
陈沛
中国有色金属学报
建立Al2O3热压陶瓷激光辅助切削准稳态传热模型,采用有限差分方法,利用MATLAB软件,结合材料的受热软化特性,计算得到工件的温度场分布,并由此确定不同激光参数(激光功率、光束移动速度和光斑半径)下的切削深度.模拟计算发现工件表面等温线为卵圆形,横截面呈抛物线型,纵截面呈对称分布形式,而计算确定工件横、纵截面1 000 K等温线所对应的深度值为加工时合适的切削深度;通过对比分析发现:不同参数下温度场计算确定的切削深度值与实验值较吻合,采用较高的激光功率、较低的激光移动速度和工件表面受辐照激光光斑半径有利于切削区域材料的充分软化,从而获得较大的切削深度.
关键词:
Al2O3热压陶瓷
,
激光辅助切削
,
温度场
,
切削深度
郭怡晖
,
刘金水
,
刘继常
,
鄢锉
,
颜丙功
材料热处理学报
采用CO2激光对模具材料球墨铸铁QT600-3进行激光相变硬化的试验研究.结果表明,在较大光斑直径,较低的激光功率密度,较低激光扫描速度的工艺条件下,激光扫描后的硬化层组织中含有较多的针状马氏体;硬化层表面的宏观硬度可达60HRC,为基体硬度的2.4倍,硬化层表面处的显微硬度随着扫描速度的减小而增大,随着激光功率的增大而增大.硬化层深度可达到0.95 mm,硬化层的深度随着扫描速度的增加而减小,随着激光功率的增加而略有增加.
关键词:
球墨铸铁
,
激光相变硬化
,
针状马氏体
刘继常
,
罗旦
,
许阳辉
材料热处理学报
采用ANSYS软件建立了球墨铸铁QT600-3激光相变硬化温度场的三维数值模拟模型,计算了激光束扫描过程中工件的温度场,得到了沿工件硬化层宽度和深度方向不同的点的温度随时间变化的曲线,发现随着与光斑中心之间的距离增大,各点可以达到的最高温度下降,并在此基础上对硬化层的深度和宽度进行了预测.光纤耦合输出的半导体激光表面淬火试验表明,用ANSYS软件对激光硬化层深度和宽度的计算结果与试验结果基本吻合,两者变化趋于一致.
关键词:
激光相变硬化
,
球墨铸铁
,
数值计算
,
硬化层深度
,
硬化层宽度
