27SiMn钢表面激光熔覆304不锈钢数值模拟及实验研究
Applied Laser（2019）
摘要
为了研究激光功率对激光熔覆304不锈钢组织和性能的影响,利用ANSYS有限元分析软件对不同激光功率下的激光熔覆304不锈钢过程进行数值模拟,分析了不同激光功率下的温度场,得到了距离熔覆层表面1 mm处的某点温度-时间曲线.在27SiMn钢表面进行了单道激光熔覆304不锈钢实验,并分析了显微组织、宏观形貌和显微硬度.结果 表明,数值模拟出温度场熔池宽度、深度和面积随激光功率的增大而增大;该点温度时间曲线呈锯齿状变化,且最高温度随激光功率的不断增大而增大;在不同激光功率下熔覆层与基体之间均实现了良好的冶金结合;激光功率在2 100～2 500 W范围内,随激光功率的增加,熔覆层的晶粒变得细小,组织更为致密;激光功率在2 700W时,熔覆层晶粒比功率为2 500W的粗大;显微硬度曲线均呈现出“低—高—低”的台阶状分布趋势.
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