金属热处理

作者：张文, 郭雨潼, 张灵聪, 沈锐, 石绘, 包汉伟, 李刚炎

单位：武汉理工大学 机电工程学院, 湖北 武汉 430070

关键词：激光淬火,非稳态传热,激光热源,相变潜热,相变临界温度

通过显式的二维有限差分方程求解得出45钢激光淬火过程中非稳态传热的温度分布,分析激光功率对单道激光淬火表面温度的影响。利用JMatPro计算得出材料升温和冷却过程的相转变曲线、热物性参数随温度的变化曲线,以及相变临界温度。综合考虑激光热源与相变潜热,建立45钢激光淬火表面非稳态传热模型,对固定热源和移动热源条件的激光淬火进行传热分析。结果表明,固定热源条件下最高温度计算结果误差在7%以内;当激光照射时间为0.5 s、功率介于1300~2600 W时,试件表面温度可被有效控制在720 ℃到液相线1495 ℃之间,确保激光淬火过程中固态相变的发生;模型应用于高功率下的单道移动热源激光淬火,可以较好地反映实际的温度变化趋势。

来源：2024年第8期

《金属热处理》期刊编辑部

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