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U型环激光淬火的温度场与组织场仿真研究
文献摘要：
U型环使用过程中因过度磨损而发生失效已成为断线、掉线事故的主要原因,激光淬火作为一种绿色强化技术可有效提高U型环耐磨性能.利用COMSOL Multiphysics建立U型环激光淬火的温度场与组织场仿真预测模型,以探究激光辐照时间对U型环淬火过程中温度场、淬火场的分布影响.所建立模型通过试验对比验证,仿真预测结果与试验结果拟合较好.仿真预测结果表明:U型环中心横、纵截面上温度场均呈月牙状分布并随辐照时间增长而向U型环内部扩散.U型环淬火后表层为细小的淬火马氏体组织,随深度增加,过渡区组织为淬火马氏体及少量铁素体组织.U型环最高温度及淬硬区底部深度、表面积与激光辐照时间呈正相关,当激光辐照时间为7 s时,最高温度达到1 434℃,底部深度达到3.12 mm,表面积达到817 mm2,覆盖U型环弯曲段92.21％的上表面面积,可有效提高U型环耐磨性能.5 000 W激光功率、24 mmX 18 mm激光光斑尺寸工艺条件下,U型环激光淬火时间窗口为3～7 s.
文献关键词：
U型环;激光淬火;有限元仿真;温度场;组织场
中图分类号：
作者姓名：
林洲游;郑朴;郑思源;金杨福
作者机构：
国网浙江省电力有限公司温州供电公司,浙江温州325000;浙江工业大学材料科学与工程学院,浙江杭州310014
文献出处：
引用格式：
[1]林洲游;郑朴;郑思源;金杨福-.U型环激光淬火的温度场与组织场仿真研究)[J].应用激光,2022(12):119-128
A类：
B类：
激光淬火,组织场,仿真研究,断线,掉线,强化技术,耐磨性能,COMSOL,Multiphysics,仿真预测,激光辐照,辐照时间,淬火过程,火场,建立模型,试验对比,对比验证,环中,心横,月牙,细小,淬火马氏体,马氏体组织,过渡区,铁素体,最高温度,mm2,弯曲段,激光功率,mmX,激光光斑,光斑尺寸,工艺条件,时间窗口,有限元仿真
AB值：
0.357423
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