激光淬火工艺参数对层深及硬度影响敏感性研究

吴钢; 宋光明; 黄婉娟

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光淬火工艺参数对层深及硬度影响敏感性研究

吴钢 , 宋光明 , 黄婉娟

文章导航 > 激光技术 > 2007 > 31(2): 163-165,174

引用本文:

Citation:

激光淬火工艺参数对层深及硬度影响敏感性研究

1.
上海海事大学, 激光应用研究室, 上海, 200135

作者简介: 吴钢(1963- ),男,副教授,主要从事激光热处理技术研究.E-mail:gangwu@cen.shmtu.edu.cn.

基金项目:
上海市教委科技发展基金资助项目(03ik10)
中图分类号: TG156.99

Influence of laser processing parameters on the case-depth and the hardness

1.
Institute of Laser Application, Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China
CLC number: TG156.99

摘要: 为了了解激光功率和扫描速度变化对淬火层深和表面硬度影响的敏感性,从实验和理论模拟两方面开展了相关研究。在满足激光输入能量相等的条件下,采用按相同倍率提高激光功率或降低扫描速度的方法,研究淬火层深和表面硬度的相应变化。研究结果表明,按相同倍率改变激光功率或扫描速度均会对层深产生明显影响,而激光功率变化的影响更大;但仅改变激光功率或扫描速度不会对表面硬度产生很大影响,相对而言,扫描速度变化对表面硬度的影响略大一些。进一步通过对激光扫描温度场及加热、冷却速度的理论模拟,对上述研究结果做出了合理的理论解释。
- 激光技术 /
- 激光淬火 /
- 工艺参数 /
- 影响 /
- 敏感性
Abstract: Both from experiments and theoretical analysis,the influenceof laser processing parameters on the case-depth and the hardness in laser quenching was studied.Under the condition of equal input laser energyand different laser power and scanning velocity,the variation of the case-depth and the hardness was measured.Measurement results show that the change of both the laser power and the scanning velocity can affect the case-depth and the hardness obviously and the change of laser power affects the case-depth more significantly.On the other hand,the change of either the laser power or the scanning velocity has a little influence on the hardness.Correspondingly,the change of the scanning velocity has a little more influence on the hardness.By means of analytical simulation of the temperature distribution and the heating/cooling rates under the laser scanning,reasonable explanation for the results was put forward.

[1]	GUAN Zh Zh.The handbook of laser processing[M].Beijing:China Metrology Publishing House,1998.6(in Chinese).
[2]	LIU J L,ZHOU Zh R,SU B R.Heat treatment by high energy[M].Beijing:China Machine Press,1997.8(in Chinese).
[3]	LIU Zh Y,ZHANG K K,WANG Ch Sh et al.Effect of laser hardening technical parameters on hardened depth of 40Cr steel[J].Laser Technology,2002,26(4):262～264(in Chinese).
[4]	WU G,CHEN B S.Effects of laser scanning parameters on the uniformity of hardened case distribution[J].Transactions of Materials and Heat Treatment,2003,24(3):84～87(in Chinese).
[5]	SENTHIL S J,SUBRAMANIN K,NATH A K.Effect of laser surface hardening on En18(AISI 5135) steel[J].Journal of Materials Processing Technology,1999,91(1):29～36.
[6]	DEPREZ P,COUTOULY J F,CRAMPON J et al.Surface transformation hardening of steels with CW CO2 laser[J].Lssers in Engineering,1999,8(2):105～117.
[7]	ION J C.Laser transformation hardening[J].Surface Engineering,2002,18(1):14～31.
[8]	LEVCOVICI S M,LEVCOVICI D T,MUNTEANU V et al.Laser surface hardening of austenitic stainless steel[J].Journal of Materials Engineering and Performance,2000,9(5):536～540.
[9]	YILBAS A S,SHUJA S Z,SAMI M.Thermal analysis of laser heat treated engineering alloys[J].Surface Engineering,1997,13(2):149～156.
[10]	CHEN T L,GUAN Y H,WANG H G et al.Study on austenite transformation during laser heating[J].Journal of Materials Processing Technology,1997,63(1～3):546～549.

[1]	刘秀波 , 王华明 . 工艺参数对TiAl合金激光熔覆复合涂层的影响. 激光技术, 2006, 30(1): 67-69.
[2]	张国祥 , 姚东伟 . 激光淬火基体对镀铬层界面剪切强度的影响. 激光技术, 2012, 36(4): 527-531. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.023
[3]	马奎 , 杨蕴林 , 王长生 , 张柯柯 , 刘志颖 . 激光淬火工艺参数对40Cr钢淬硬层深的影响. 激光技术, 2002, 26(4): 262-263,289.
[4]	傅纪斌 , 姚建华 , 胡晓冬 , 陈君 . 激光淬火过程激光束模式的影响. 激光技术, 2009, 33(1): 104-106.
[5]	张国祥 . 激光淬火基体对铬层表面形貌的影响. 激光技术, 2011, 35(6): 752-755. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.008
[6]	周妃四 , 李时春 , 陈曦 , 蔡文靖 , 欧敏 , 周磊 . 激光增材制造工艺参数优化建模的研究进展. 激光技术, 2023, 47(4): 469-479. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.005
[7]	何国豪 , 劳子彬 , 甘宏海 , 曹明轩 , 付斌 , 刘志平 , 王颖 , 袁铭辉 . 工艺参数对SLM成形CuCrZr合金微流道粗糙度的影响. 激光技术, 2023, 47(5): 639-645. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.05.010
[8]	戴振东 , 王珉 , 杨生荣 , 薛群基 . 激光淬火对钛合金高温干摩擦特性影响的实验研究. 激光技术, 1999, 23(5): 309-313.
[9]	任恩扬 , 陈铁力 , 林渝 , 李俊昌 . 激光相变硬化工艺参数的选择. 激光技术, 1997, 21(4): 210-214.
[10]	闵大勇 , 王爱华 , 熊志红 , 卢飞星 . 模具半导体激光强韧化工艺研究. 激光技术, 2012, 36(3): 364-367.
[11]	朱海红 , 唐霞辉 , 朱国富 , 陈清明 , 李家镕 . 金刚石圆锯片的激光焊接设备与工艺研究. 激光技术, 2000, 24(3): 141-144.
[12]	杨彩霞 , 周腊吾 , 刘继常 , 伍耀庭 . 激光淬火过程实时检测系统的设计. 激光技术, 2011, 35(3): 334-337. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.013
[13]	蔡汉明 , 张玉芳 , 刘中博 . 凸轮激光淬火热处理运动分析. 激光技术, 2010, 34(6): 812-815. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.025
[14]	管一弘 , 樊刚 , 陈铁力 , 王洪纲 . 激光淬火热致残余应力的数值分析. 激光技术, 1998, 22(5): 313-317.
[15]	张朝阳 , 张永康 . 汽缸表面处理的新发展——激光珩磨. 激光技术, 2003, 27(1): 58-61,67.
[16]	胡少六 , 江超 , 何建平 , 王又青 . 脉冲激光沉积Al/Ag掺杂功能梯度薄膜. 激光技术, 2004, 28(5): 463-465,468.
[17]	周运义 , 胡昌奎 , 陈培锋 . 汽车变速箱双联齿轮的激光焊接. 激光技术, 2004, 28(4): 445-448.
[18]	张建华 , 赵剑峰 , 田宗军 , 花国然 , 王蕾 , 黄因慧 , 胡育文 , 张永康 . 纳米Al2O3激光烧结快速成型试验初探. 激光技术, 2004, 28(5): 455-458.
[19]	朱海红 , 唐霞辉 , 朱国富 . 金刚石取芯钻头的激光焊接. 激光技术, 1999, 23(4): 238-241.
[20]	庞振华 , 杨惠宁 , 潘瑞娟 . 金刚石空芯钻的激光焊接. 激光技术, 2001, 25(5): 390-393.

点击查看大图

计量

文章访问数: 3618
HTML全文浏览量: 931
PDF下载量: 483
被引次数: 0

激光淬火工艺参数对层深及硬度影响敏感性研究

作者简介: 吴钢(1963- ),男,副教授,主要从事激光热处理技术研究.E-mail:gangwu@cen.shmtu.edu.cn

1. 上海海事大学, 激光应用研究室, 上海, 200135

收稿日期: 2006-01-17
录用日期: 2006-03-21
网络出版日期: 2007-04-25

基金项目: 上海市教委科技发展基金资助项目(03ik10)

关键词:

摘要: 为了了解激光功率和扫描速度变化对淬火层深和表面硬度影响的敏感性,从实验和理论模拟两方面开展了相关研究。在满足激光输入能量相等的条件下,采用按相同倍率提高激光功率或降低扫描速度的方法,研究淬火层深和表面硬度的相应变化。研究结果表明,按相同倍率改变激光功率或扫描速度均会对层深产生明显影响,而激光功率变化的影响更大;但仅改变激光功率或扫描速度不会对表面硬度产生很大影响,相对而言,扫描速度变化对表面硬度的影响略大一些。进一步通过对激光扫描温度场及加热、冷却速度的理论模拟,对上述研究结果做出了合理的理论解释。