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一种通过改变激光功率密度分布控制熔覆层裂纹的方法
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN249[电子电信—物理电子学] TG156.99[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]铜陵学院机械工程系,安徽铜陵244000, [2]南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(59975046,50305010)、江苏省自然科学基金(BK2004005,BK2009375)和铜陵学院引进人才科研启动基金资助课题.
中文摘要:

为了降低激光熔覆过程中熔覆层热应力从而减少裂纹的生成,提出了一种通过改变激光功率密度分布来控制熔覆层裂纹的方法,并用数值模拟的方法对均布及凸字形光斑熔覆过程进行了热力耦合有限元分析。结果表明,用均布光斑熔覆呈现出激光加工典型的快速加热、快速冷却特征,而采用凸字形光斑可在一定程度上起到预热、缓冷的效果,从而降低了熔覆区与非熔覆区的温度梯度,另外,在熔覆效果相当的前提下,其熔覆层热应力也较小,因而可以有效地减小熔覆层的开裂趋势。

英文摘要:

In order to reduce thermal stress and crack of clad layer in laser cladding process, a method through changing power density distribution of laser beam was presented. A thermal-mechanical coupling finite element model of laser cladding by using uniform shape and convex shape laser spot was established. The results show that laser cladding with uniform shape spot has a typical character of quick heating and cooling rate as the conventional laser manufacturing. However, laser cladding with convex shape beam could preheat and slow cooling rate of sample to some extent, and reduce the temperature gradient between the clad area and non-clad zone. In addition, the thermal stress of clad layer with convex shape laser beam is lower than the uniform shape laser spot dose, so it can effectively reduce crack of the clad layer.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 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,美国工程索引,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849