综述了激光熔凝表面强化技术机理及工艺参数影响的研究现状，结合实际分析目前该技术存在的技术瓶颈，并探究了其数值模拟方面的研究进展。认为研制高效的激光表面处理涂层和采用数值模拟的方式进行激光表面处理技术的机理研究是该领域的主要发展方向。另外，笔者认为可采用多种表面硬化处理方式共同作用，使材料在多种因素交互作用下发挥最大的硬化潜能，如在激光熔凝表面处理后加渗氮等表面化学处理方法。
The strengthening mechanism of Laser Surface Melting (LSM) and the effects of parameters are reviewed. Combined with practice,the technical bottleneck and the numerical simulation of LSM are also anlyzed. The development of efficient coatings used for absorbing laser,and the application of numerical simulation method in studying the mechanism of LSM,are considered to be the main directions in the field. In addition,a variety of surface hardening treatment methods can be adopted to maximize the potential of material hardening,including surface chemical treatment,such as surface nitriding treatment,can be used after LSM.
参考文献
| [1] | Henrikki Pantsar;Veli Kujanpaeae .Diode laser beam absorption in laser transformation hardening of low alloy steel[J].Journal of laser applications,2004(3):147-153. |
| [2] | 侯心愿,魏国.激光轧辊强化技术应用[J].河南冶金,2007(05):46-47. |
| [3] | 韩彬,王勇.激光表面改性在石油工业中的应用[J].石油工程建设,2008(02):15-19. |
| [4] | 刘春阁,邱星武.激光熔凝技术的发展现状[J].有色金属加工,2011(06):21-23. |
| [5] | 张良界,潘邻,刘秀生,高万振.激光表面强化及智能涂层进展[J].热处理技术与装备,2007(03):4-10. |
| [6] | 应小东,李午申,冯灵芝.激光表面改性技术及国内外发展现状[J].焊接,2003(01):5-8. |
| [7] | 郎娟,邢志华,朱起云.激光表面改性技术在工业中的应用[J].中国设备工程,2003(08):17-19. |
| [8] | 张成军,尤显卿,宋雪峰,黄曼平,马建国.激光在材料表面改性中的应用及研究进展[J].五金科技,2006(03):4-8. |
| [9] | 杨绍令,王兴璞,李振波.激光加工处理技术在冶金备件修复中的应用[J].山东冶金,2004(05):30-31. |
| [10] | 叶和清,王忠柯,许德胜,左都罗,黄素逸,苏雪峰.碳钢件表面裂纹缺陷激光修复研究[J].中国激光,2001(11):1045-1048. |
| [11] | 姚成武,黄坚,吴毅雄.轧辊表面激光强化与修复技术的应用现状[J].热加工工艺,2007(08):69-72,77. |
| [12] | Structure and properties of laser quenched 4Cr13 steel[J].CHINESE JOURNAL OF LASERS B,1993(05):475. |
| [13] | 韩彬,王勇.激光表面改性在石油工业中的应用[J].石油工程建设,2008(02):15-19. |
| [14] | 张来启,陈光南,杨王玥,孙祖庆,樊子力,牟文恒,李克敏.激光熔凝和熔敷在热轧辊强化中的应用[J].天津工业大学学报,2003(05):69-71,75. |
| [15] | 李会山,杨洗陈,于滨.激光熔凝铸铁凸轮轴工艺的研究[J].汽车工艺与材料,2003(10):16-18. |
| [16] | 刘春阁,邱星武.激光硬化表面处理技术及其应用现状[J].稀有金属与硬质合金,2012(01):62-64. |
| [17] | 王冬雁.凸轮轴激光熔凝技术的应用及效果[C].首届中国热处理活动周学术会议论文集,2002:142-143. |
| [18] | 姜幼卿,黄安国,周龙早,谢明立,刘建华,梁明,肖上工.冶金用铸钢轧辊激光熔凝强化的研究和应用[J].中国机械工程,2006(16):1756-1759. |
| [19] | 郑双七,王豫.45钢激光熔凝的组织与性能研究[J].热处理技术与装备,2006(03):34-36,49. |
| [20] | 韩培德;张平则;武小雷 等.W3O2热作模具钢激光熔凝组织及性能研究[J].太原理工大学学报,1999,30(01):32-40. |
| [21] | 李同道,王勇,韩彬.高铬铸钢激光熔凝组织与性能研究[J].表面技术,2008(01):40-41,74. |
| [22] | 初红杰,潘国辉.20钢表面激光熔凝对气体渗氮速率的影响[J].机械工程师,2010(08):21-23. |
| [23] | 邵天敏,蔺秀川,袁伟东.2Cr13钢激光熔凝处理的过渡区组织分析[J].金属学报,2001(10):1040-1044. |
| [24] | 李刚,邱玲,邱星武.40Cr激光熔凝硬化组织形态及硬度研究[J].热处理技术与装备,2008(03):25-28. |
| [25] | 苏辉,马冰,依颖辉,张立君.42CrMo钢激光淬火组织和硬度的研究[J].兵器材料科学与工程,2011(02):84-86. |
| [26] | 李刚,王存山,夏元良,王彦芳,董闯.灰口铸铁的激光表面熔凝硬化[J].金属热处理,2002(01):16-18. |
| [27] | 史美堂.金属材料及热处理[M].上海:上海工业大学出版社,1988:163-189. |
| [28] | Zimmermann M;Carrard M;Cremaydetal M .Characterization of the banded structure in rapidly solidification Al-Cu alloys[J].Mater Sci &Eng,1991,134(25):1278-1282. |
| [29] | Cline H E;Anthony T R .Heat Treating and melting and melt-ing material with a scanning laser or electron beam[J].Jour-nal of Applied Physics,1977,48(09):3895-3900. |
| [30] | Davis M .Heat Hardening of metal surface with a scanning la-ser beam[J].physics D:Applied physics,1986,19:10-16. |
| [31] | 朱祖昌;李培耀;俞少罗 .钢的激光热处理的数值模拟和表面温度场测定[J].金属热处理学报,1996,17:109-112. |
| [32] | 马天驰;陈盖 .金属材料的激光相变硬化的三维数值模拟[J].中国激光,1996,23(12):34-38. |
| [33] | 邓忠民,赵亦兵,洪友士.激光熔凝覆盖率对材料表面力学性能影响的模拟[J].固体力学学报,2002(02):212-216. |
| [34] | Takayoshi Ishiguro .Cracking mechanism of laser treated high strength steel[J].日本材料强度学会志,1991,14:643-647. |
| [35] | Debuigne M.Numerical modeling of solid phase heat treat-ments CO2 power laser surface modification technologies[J].Mater Sci &Eng,1991(09):379-391. |
| [36] | 李同道 .合金钢轧辊激光快速熔凝组织及性能研究[D].中国石油大学(华东),2007. |
| [37] | 倪梁华,董再胜,沈邗,王鑫.激光深熔焊热源模型的研究现状[J].科技信息,2012(01):7-9. |
| [38] | 唐雪明 .300M钢激光相变硬化温度场的数值模拟[D].西北工业大学,2006. |
| [39] | 汪昊 .激光表面强化数值仿真及应用[D].江苏大学,2010. |
| [40] | Bokata A;Iskierka S .Numerical simulation of transient and residual stresses caused by laser hardening of slender ele-ments[J].COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE,1997,7(04):366-376. |
| [41] | 姚国凤,陈光南.激光熔凝加工中瞬时温度场及残余应力数值模拟[J].应用激光,2002(02):241-243,222. |
| [42] | 仇卫华 .激光表面强化中温度场与热应力场的数值模拟与分析[D].南京航空航天大学,2008. |
- 下载量()
- 访问量()
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%