强度空间分布对脉冲激光表面强化的影响
Influence of Spatial Intensity Distribution on Pulsed Laser Surface Hardening
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文摘
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建立了包含脉冲激光强度时空分布、温度相关的材料热物性参数以及多次相变特征在内的脉冲激光表面强化三维有限元模型。温度场和强化区深度分别得到了解析解和试验验证。针对不同脉冲能量级别，研究了强度空间分布形式和光斑几何形状对表面最高温度、强化区深度以及强化区形状等的影响。结果表明，激光强度空间分布是影响强化区的重要因素。为达到理想的强化效果，应根据不同的脉冲能量选择适当的空间分布形式和光斑几何形状。 |
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其他语种文摘
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A 3D finite element model for simulating pulsed laser transformation hardening was established ,in which laser spatial and time-dependent intensity distribution, temperature-dependent thermophysical properties of material, microstructural evolution and multi-phase transformations were covered. Temperature field and its evolution obtained from this model were validated with analytical method, and the predicted hardening depth is verified with experimental one, respectively. The influences of laser intensity distribution form and geometric pattern of laser spot on maximum surface temperature, hardening depth and connectivity of hardened zone were investigated at different pulse energy levels. The results show that the laser spatial intensity distribution is a critical factor to influence hardening zone. It should be pointed out that appropriate laser intensity distribution form and geometric pattern should be selected according to pulse energy level in order to achieve desirable hardening quality. |
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来源
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金属热处理
,2005,30(10):30-35 【核心库】
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关键词
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脉冲激光表面强化
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数值模拟
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强度分布
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地址
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1.
中国科学院力学研究所, 非线性力学国家重点实验室, 北京, 100080
2.
中国科学院力学研究所技术发展部, 北京, 100080
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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0254-6051 |
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学科
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数学;金属学与金属工艺 |
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基金
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国家自然科学基金
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国家973计划
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文献收藏号
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CSCD:2184449
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参考文献 共
28
共2页
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|
1.
Steen W M. Laser Material Processing[M].
Laser Material Processing,1991
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
2.
Pantelis D I. Wear behavior of anti-galling surface textured gray cast iron using pulsed-CO2 laser treatment[J].
Wear,1997,205:178-185
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
3.
Sagaro R. YAG laser[J].
Wear,1999,225/229:575-580
|
CSCD被引
4
次
|
|
|
|
|
4.
刘宁. W6Mo5Cr4V2钢激光相变硬化及强化效应的估算.
金属热处理学报,1993,14(1):31-36
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
5.
马自忠. W6Mo5Cr4V2高速钢激光相变硬化组织与耐磨性[J].
金属热处理,1999,24(8):5-7
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
6.
王大承. 孕育铸铁激光表面强化研究.
金属热处理,2001,26(11):23-25
|
CSCD被引
7
次
|
|
|
|
|
7.
Kou S.
Metall Trans A,1983,14:643-653
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
8.
Ashby M F. The transformation hardening of steel surfaces by laser beams-I.
Acta.Metall,1984,32:1935-1948
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
9.
Komanduri R. Thermal analysis of the laser surface transformation hardening process[J].
Int.J.Heat Mass Transfer,2001,44:2845-2862
|
CSCD被引
7
次
|
|
|
|
|
10.
Colombo V. Time-dependent 3-D modelling of laser surface heating for the hardening of metallic materials[J].
Eur.Phys.J,2003,27:239-246
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
11.
李俊昌. 激光的衍射及热作用计算[M].
激光的衍射及热作用计算,2002
|
CSCD被引
34
次
|
|
|
|
|
12.
郑启光. 激光先进制造技术[M].
激光先进制造技术,2002
|
CSCD被引
20
次
|
|
|
|
|
13.
管一弘. 激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析.
金属热处理学报,1998,19(4):19-24
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
14.
赵楠楠. 光束诱导45钢表面相变硬化过程温度场的三维数值模拟.
金属热处理,2003,28(7):37-41
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
15.
Woodard P R. Thermal analysis of a laser pulse for discrete spot surface transformation hardening[J].
J.Appl.Phys,1999,85:2488-2496
|
CSCD被引
4
次
|
|
|
|
|
16.
Ion J C. Laser transformation hardening[J].
Surf.Eng,2002,18:14-31
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
17.
虞钢. 集成化激光智能制造工程[M].
集成化激光智能制造工程,2002
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
18.
Wu W. Numerical investigation on laser transformation hardening with different temporal pulse shapes[J].
Surf.Coat.Technol,2005
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
19.
Bauerle D. Laser Processing and Chemistry[M].
Laser Processing and Chemistry（3nd）,2000
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
20.
Yilbas B S. Heating of metals at a free surface by laser irradiation-an electron kinetic theory approach[J].
Int.J.Engng Sci,1986,24:1325-1334
|
CSCD被引
1
次
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