浸没式介质环境对基体表面激光热加工的影响

摘要：

考虑材料热物性参数和对流换热系数的非线性,以空气、纯水和2#分级油为介质环境,采用连续气流保护熔池,建立基体浸没式激光动态热加工过程的三维数值模型,对不同自然冷却介质中基体热响应温度场及残余应力场进行对比研究.结果表明,三种环境中的温度场规律基本一致,空气中基体温度最高.表面高温区域油冷效果明显,低温区水冷效果明显；油冷环境可有效控制重熔区和热影响区深度,而水冷环境材料表面可获得更大的温度梯度和冷却速度.不同介质环境对残余应力分布影响显著:空冷基体内部应力过大,且在两端应力有集中,整体以拉应力为主,而水、油环境中的热应力得到了及时释放,其中水冷环境对降低残余应力更为有效.

关键词：激光技术、浸没式、激光热加工、介质环境、温度场、残余应力分布

所属期刊栏目：37

分类号：TG174;TN249(金属学与热处理)

资助基金：国家863计划2006AA09A104;山东省自然科学基金Y2007F76;新疆克拉玛依市科技攻关项目SK2008-52

在线出版日期：2011-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2642-2647