西安科技大学机械工程学院, 陕西 西安 710054
为了研究激光功率对液压支架立柱母材27SiMn钢激光淬火处理的影响, 利用ANSYS有限元软件模拟了激光淬火的过程, 得到了不同功率下温度场分布。在27SiMn钢表面进行了与数值模拟相同条件下的激光淬火实验, 并分析了宏观形貌、显微组织和显微硬度。结果表明, 数值模拟和实验所得到的淬火区深度基本一致。数值模拟中, 工件峰值温度随激光功率增大而增大, 整个温度场截面呈半月牙状; 实验所得到的硬化层形貌与仿真结果类似, 呈半月牙状。淬火后基体表层形成了细小致密的马氏体组织, 且硬化层的硬度比基体增加了2.5倍以上, 并且随着激光功率增加, 硬化层的深度和硬度也逐渐增加。
激光淬火 27SiMn钢 温度场仿真 硬度 显微组织 laser quenching 27SiMn steel temperature field simulation hardness microstructure
1 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室, 上海 200240
2 高新船舶与深海开发装备协同创新中心, 上海 200240
3 山东能源重装集团大族再制造有限公司, 山东 泰安 271000
4 山东能源重装集团恒图科技有限公司, 山东 泰安 271000
利用光纤激光-金属活性气体(MAG)复合焊接方法焊接了25 mm厚的27SiMn高强钢, 分析了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明, 接头钝边焊道焊缝和热影响区主要为马氏体; 填充焊道的焊缝主要由晶内针状铁素体、少量先共析铁素体和上贝氏体组成, 其热影响区组织以马氏体为主。焊接接头硬度分布不均匀, 钝边焊道硬度的最高值出现在焊缝; 填充焊道硬度的最高值出现在粗晶区, 母材的硬度最低。拉伸时接头均断于母材。冲击试验结果表明, 钝边焊道焊缝的冲击断口存在脆性断裂区和韧性断裂区, 填充焊道焊缝的冲击断口仅观察到韧性断裂区。
激光技术 激光-MAG复合焊接 微观组织 力学性能 中国激光
2017, 44(10): 1002001
