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《热加工工艺2021
《热加工工艺2021年7月第50卷第14期
基于硬化层深均匀性激光空间能量离散相变硬化蠕墨铸铁的参数适应性和热力耦合场研究
庞铭彳谭雯丹S冯胜强2,初飞雪1
(1.中国民航大学机场学院，天津300300;2.中国兵器科学研究院宁波分院，浙江宁波315103)
摘要：为了突破传统的激光整体相变硬化蠕墨铸铁表面强韧性匹配差等问题，并揭示基于离散激光相变硬化层深均匀性的热力耦合协调响应机理，构建了离散激光相变硬化蠕墨铸铁层深均匀性的热力耦合数学和物理模型。结果表明：优化离散激光在空间的能量比例可以获得均匀离散的相变硬化层深，但会导致激光辐照区域整体热压应力值与残余拉应力值提髙;基于离散的激光空间功率密度分配比例只适用于特定的激光参数;伴随激光功率和激光加载时间的增加,需调大离散激光外圈光斑的能量比例以使硬化层能够得到优化，模型截面上较大残余拉应力对应的深度会随着激光参数（激光功率密度、激光加载时间）的增加而增加,激光加载区域的材料表面残余应力值会随着加载时间的延长而降低。
关键词：离散激光相变硬化；空间能量优化；蠕墨铸铁；热力耦合
DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.中图分类号：TG156.33;TG143.49 文献标识码：A 文章编号：1001-3814(2021)14-0119-07
StudyonParametersAdaptabilityandThermo-mechanicalCouplingFieldBasedonHardenedLayerDepthUniformityofPhaseTransformationHardeningVermicularGraphiteCastIronwithDiscreteSpaceEnergyofLaser
PANGMing1,TANWendan1,FENGShengqiang2,CHUFeixue1
(1.SchoolofAirport,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China;2.NingboBranchofChinaAcademyofOrdnanceScience,Ningbo315103,China)
Abstract：Inordertobreakthroughtheproblemofpoormatchingofstrengthandtoughnessonthesurfaceofvermicular
graphitecastironhardenedbytraditionallaserintegraltransformationhardening,andrevealthecoordinationresponsemechanismofthermo-mechanicalcouplingbasedonthedepthuniformityofdiscretelasertransformationhardenedlayer,themathematicalandphysicalmodelsofthermo-mechanicalcouplingforthedepthuniformityofdiscretelasertransformationhardenedlayerofvermiculargraphitecastironwereconstructed.Theresultsshowthat,optimizingtheenergyratioinspaceofdiscretelasercanobtainuniformanddiscretedepthofphasetransformationhardenedlayer,butitwillleadtotheincreaseoftheoverallthermalcompressivestressandresidualtensilestressinthelaserirra
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