【摘 要】
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为得到对H13钢表面进行激光熔覆制备Ni基涂层时的最佳激光功率值,利用COMSOL仿真软件对不同激光功率下的温度场和应力场进行数值模拟,得到1400和1600 W两组满足熔覆层基本要求的激光功率值,绘制了温度梯度和不同方向的热应力变化曲线,并通过实验验证了仿真结果的准确性,进而得到最佳激光功率值.仿真结果表明,温度梯度随激光功率的增大而增大,进而产生较大的热应力,热应力是裂纹产生的主要原因之一.在激光功率为1400和1600 W条件下进行实验验证并观察熔覆层形貌得知,激光功率为1400 W时截面未见明显的
【机 构】
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辽宁工业大学 机械工程与自动化学院,辽宁 锦州121001;东北大学 机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳110004;东北大学 机器人科学与工程学院,辽宁 沈阳110004;辽宁工业大学 机械工程与自动
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为得到对H13钢表面进行激光熔覆制备Ni基涂层时的最佳激光功率值,利用COMSOL仿真软件对不同激光功率下的温度场和应力场进行数值模拟,得到1400和1600 W两组满足熔覆层基本要求的激光功率值,绘制了温度梯度和不同方向的热应力变化曲线,并通过实验验证了仿真结果的准确性,进而得到最佳激光功率值.仿真结果表明,温度梯度随激光功率的增大而增大,进而产生较大的热应力,热应力是裂纹产生的主要原因之一.在激光功率为1400和1600 W条件下进行实验验证并观察熔覆层形貌得知,激光功率为1400 W时截面未见明显的气孔和裂纹等缺陷,而激光功率为1600 W时截面裂纹明显;观察熔覆层微观组织发现,激光功率为1600 W时熔覆层中树枝晶明显增加,这是因为激光功率较大时温度梯度较大,使得晶体长大更快.宏观形貌和微观组织结果均证明了仿真结果的准确性.
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