图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation基于红外热成像的H13钢平顶激光淬火温度场模型校准及试验验证

编号：186 访问权限：Participants Only 更新：2020-12-07 15:01:27 浏览：1035次收藏取消收藏

2020-11-15 14:10

15min

[N] 分会场十三：激光加工及增材制造技术论坛 [N2] 下午

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摘要

H13钢广泛应用于制造各种锻模、热挤压模以及铝、铜及其合金的压铸模，其中磨损是模具失效的一种主要形式，采用激光淬火来提高模具表面硬度是减少磨损的有效方法。为了提高淬火的深度，减少多道搭接区回火对淬火质量的影响，采用Ansys 软件模拟H13钢淬火过程的温度场分布，研究激光功率、淬火速度、搭接量对温度场分布的影响，采用光纤输出半导体激光器配套宽带激光淬火头进行H13钢淬火测试，并利用FLIR 红外测温仪对淬火过程的温度进行实时记录,通过模拟与实测温度的拟合来进行温度场模型的校准。基于上述校准，进行二次模拟与试验测试验证，并采用显微硬度计、金相显微镜对淬火的硬度、深度及组织形貌进行观测。研究表明，淬火速度是影响淬火深度的关键因素，随着淬火速度的降低，淬火深度出现先增大后趋于平稳的趋势；回火带宽度则主要取决于单位时间热输入，通过优化激光功率与淬火速度的匹配可以有效减少回火带宽。结果表明，校准后的淬火温度场模拟结果与红外测温数据一致性较高，淬火深度模拟结果与试验实测硬化层厚度较为吻合，红外测温及数值模拟可以作为激光淬火过程监测及效果预判的有效手段。