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65 Mn钢板激光扫描温度场及应变场的数值模拟
  • ISSN号:0254-6051
  • 期刊名称:《金属热处理》
  • 时间:0
  • 分类:TG156[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新123000, [2]辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000
  • 相关基金:国家自然科学基金(51274116)
中文摘要:

利用ANSYS软件,建立了三维瞬态激光扫描过程的温度场有限元模型,利用APDL语言实现热源的移动,对65Mn钢板激光扫描过程进行数值模拟,研究不同工艺参数扫描后钢板温度场的变化规律,并对比了不同功率和不同扫描速度对温度场和变形量的影响。结果表明,随着热源的移动,温度场呈现狭长椭圆形分布,且激光光斑前缘温度梯度大,后部温度梯度小;在相同激光功率700 W下,扫描越慢,65Mn钢板表面温度最大值越大,扫描速度为6 mm/s时,表面温度最高值为495.434 K;在相同扫描速度6 mm/s下,扫描功率越大,65Mn钢板表面温度最大值越大,当扫描功率为1100 W时,该最大值为611.024 K。为验证模拟计算结果,对65Mn钢板进行实际激光扫描试验,试验值与模拟值吻合良好。

英文摘要:

Based on the software of ANSYS, a finite element model of three-dimensioal transient laser scanning temperature field of 65Mn steel plate was built, and heat source moving was realized by using APDL parameter design language. The 65Mn steel laser scanning process was simulated, the influence of different process parameters on the temperature field of 65Mn steel plate was calculated, and the influence of laser power and scanning speed on temperature field and deformation was compared. Simulation results show that the temperature field shows oval-like map during the heat source moving, and there is large temperature gradient in the front of laser spot and small temperature gradient at the back of it, the maximum surface temperature increases with the decrease of laser scanning speed, and it reaches 495. 434 K, when scanning speed is 6 mm/s and laser power is 700 W. The maximum surface temperature increases with the increase of laser power, and it reaches 611. 024 K, when laser power is 1100 W and scanning speed is 6 mm/s. In order to verify the simulation results, laser scanning experiment was done to the 65Mn steel. The experiment value is good agreed with the simulation results.

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期刊信息
  • 《金属热处理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国机械工业联合会
  • 主办单位:北京机电研究所 中国机械工程学会热处理学会 中国热处理行业协会
  • 主编:徐跃明
  • 地址:北京海淀区学清路18号 国家机械工业局北京机电研究所内
  • 邮编:100083
  • 邮箱:jsrcl@vip.sina.com
  • 电话:010-62935465 82415083
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-6051
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1860/TG
  • 邮发代号:2-827
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊一等奖,1996-1998机械工业优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19186