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碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究被引量：5: 2019年; 目的通过模拟计算得出45钢激光淬火温度场的瞬变规律和微观组织相变规律,得出马氏体的形成与转变程度,测出淬火相变硬化的层深与层宽。方法基于COMSOL Multiphysics建立碟片激光器对45钢激光淬火过程的热力耦合模型,利用JMatpro计算45钢激光淬火过程中的物性参数变化,对模型物性参数进行修改,并以4000W碟片激光器对45钢进行激光淬火试验,通过Axioskop2扫描电子显微镜、Zeiss-∑IGMA HD场发射电子显微镜、HXS-1000A显微硬度仪分析45钢淬火组织和相变硬化规律。结果相同功率下,碟片激光器与传统激光器相比,激光淬火相变硬化层及热影响区明显增大,相变界限清晰,淬火影响区呈高斯分布,完全相变区组织转变效果较好,热影响过渡区沿高斯弧线近似等距分布。激光淬火层由表及里依次为完全淬火相变区、不完全淬火区和芯部基体,完全淬火区形成致密细小的针状马氏体和少量残余奥氏体,淬硬层呈高斯分布,深达1084.589μm,最大宽度9761.989μm,硬度达到799HV,不完全淬火区厚度为361.533μm。结论试验结果与模拟计算结果吻合,COMSOL可实现对激光淬火过程的有效模拟。; 李昌于志斌赵金月李云飞韩兴; 关键词：激光淬火相变数值模拟

钢轨循环滚动接触过程残余应力-应变的变化规律研究被引量：4: 2018年; 钢轨残余应力包括钢轨生产残余应力和轮轨循环滚动接触所产生的残余应力,两种残余应力共同决定了在役钢轨的损伤形式。提出了一种引入钢轨生产残余应力的有限元方法,采用Chaboche循环塑性本构模型,在接触表面施加循环移动的Kalker三维非赫兹接触法向、切向力和横向分布力模拟车轮运动,建立了曲线通过钢轨循环滚动接触有限元模型,并对钢轨循环滚动接触过程中残余应力-应变的变化规律进行研究。结果表明:随循环滚动次数的增加,钢轨生产残余应力很快重新分布并逐渐趋于稳定,而残余切应变则呈现近似线性增加;钢轨纵向残余应力和残余等效塑性应变随曲线半径的增加在数值上均逐渐减小、随摩擦系数的增加而逐渐增大、随纵向蠕滑率的增加而先增大后减小。; 高明昕杨建付丽华明乐乐宋华; 关键词：残余应力应力-应变有限元

两轴两偏心滚切剪剪切力分布规律的研究被引量：1: 2015年; 为找到不同剪切工艺条件下最大剪切力的分布规律,解决最大剪切力计算精度不高的问题,在确定两轴两偏心滚切剪上剪刃三个剪切动作和被剪轧件三个剪切阶段的基础上,根据剪切动作和剪切阶段的不同叠加关系,推导出滚切剪的三种剪切状态;通过理论分析和计算,揭示出三种剪切状态下剪切力的分布规律,给出了最大剪切力出现的位置;通过实际剪切实验,成功验证了三种剪切状态的真实存在,验证了三种剪切状态下剪切力的分布规律。研究表明,被剪轧件的宽度和轧件相对于上剪刃的摆放位置不同时,剪切力会呈现"一个峰值"、"前低后高两个峰值"和"前高后低两个峰值"三种分布规律,最大剪切力出现的位置有较大差异,这是最大剪切力计算的前提和基础条件。; 冯永军; 关键词：滚切剪剪切力

碟片激光器激光淬火功率对45钢组织与性能的影响被引量：3: 2019年; 基于4000 W碟片激光器,对退火态45钢进行不同激光淬火功率下的激光淬火试验,分析了不同功率参数对退火态45钢显微组织、硬度的影响,将激光淬火和常规热处理下的耐磨性进行了比较。通过扫描电镜、显微硬度计和销盘磨损仪对试样进行分析。结果表明:完全淬火区为致密细小的针状马氏体和少量残留奥氏体,过渡区中的马氏体逐渐减少,代之为珠光体和铁素体。过渡区沿高斯弧线近似等距分布;随着激光功率减小,淬火区深度和高斯宽度会减小,过渡区厚度增加。完全相变区硬度纵向呈现先减小后增大的小幅波动,过渡区硬度呈递减趋势;淬火区横向硬度分布呈现出光路中心区域硬度最大,远离光路中心向两侧逐渐递减趋势;增加激光功率有利于提高表面硬度横向分布的均匀性。同等条件下碟片激光器激光淬火耐磨性提高明显。; 李昌于志斌高敬翔李云飞韩兴; 关键词：45钢激光淬火显微硬度耐磨性

激光淬火技术优势及研究现状被引量：4: 2020年; 从淬火原理角度出发,将激光淬火与传统淬火等表面处理方式进行详细比较,分析了激光淬火的优势和发展前景。对比了激光淬火、高频感应淬火、化学热处理、等离子淬火相互间的异同,为深入了解激光淬火工艺技术,正确选择金属表面强化处理方式提供重要依据。; 李昌张大成陈正威于志斌韩兴; 关键词：激光淬火高频感应淬火化学热处理

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国家自然科学基金(51374127)