| 基于复杂移动热源模拟的激光自熔覆试验研究 |
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| 引用本文： | 雷晓星,曹志勇,张悦,徐承亮.基于复杂移动热源模拟的激光自熔覆试验研究[J].湖北大学学报(自然科学版),2023(5):774-782. |
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| 作者姓名： | 雷晓星 曹志勇 张悦 徐承亮 |
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| 作者单位： | 1. 广州科技贸易职业学院现代教育技术中心;2. 湖北大学材料科学与工程学院 |
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| 摘 要： | 激光自熔覆是一种利用激光进行特定材料表面强化的工艺，在激光自熔覆系统中，获取移动热源的复杂轨迹点是至关重要的.工程应用中，工件表面的激光自熔覆往往涉及复杂的三维路径，复杂路径所产生的三维坐标点不能使用通常的二维函数来简单表达.本研究通过有限元模拟激光自熔覆工艺过程，先用建模软件根据实验试样建立自熔覆轨迹复杂的三维模型，导入到有限元软件中进行分析，然后针对工业生产中常用的汽车模具材料GGG70L(德标球墨铸铁)建立逼近真实的有限元模型，提出线性插值方法并运用在移动热源子程序中，实现了复杂三维自熔覆轨迹的模拟.采用激光光斑20 mm,激光扫描速率8 mm/s,激光功率2 800 W,将有限元模拟形变量的实验与工程实验进行对比分析，结果表明两者的平均误差约为0.7%,误差范围在实际工程可接受的范围之内，说明有限元模型和模拟结果可靠，可在一定程度上代替工程实验，从而提高激光淬火实验的效率并节省成本.
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| 关 键 词： | 激光自熔覆 三维轨迹 热源模型 |
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