钢线刀激光表面淬火及其组织与性能研究

发布时间：2024-12-10 01:02

　　激光淬火是表面强化技术之一,它以激光作为热源,对被扫描工件表面进行加热,使表面温度迅速升至奥氏体化温度区间,随后通过基体的迅速冷却使表面发生相变,从而实现淬火强化。钢线刀作为一种模切刀被广泛应用于印刷业与包装业,现有的钢线刀制备工艺存在高污染、高能耗、生产效率低的问题。所以,本论文的目的就是将激光表面淬火技术应用于钢线刀的制备,为钢线刀的短流程绿色制造奠定技术基础。利用有限元模拟与试验相结合的方法对钢线刀刀身和刀刃激光淬火工艺参数进行研究,研究激光功率、扫描速度、离焦量对显微组织、硬度、冲击韧性的影响。采用人工神经元网络和遗传算法,对刀身激光淬火过程的主要工艺参数进行了优化。主要研究结果如下:(1)分别研究了单道激光和多道激光淬火对钢线刀刀身材料组织与性能的影响。在单道激光淬火试验中,淬火区域显微组织主要由原始组织区、热影响区和淬火硬化区三部分组成。原始组织区由铁素体和渗碳体组成,热影响区由针状马氏体和未熔碳化物组成,淬火硬化区为针状马氏体。淬火硬化区显微硬度随激光功率增大而增大,随扫描速度的增加先增大后减小,随离焦量的增加而减小。得到最佳工艺参数为(激光功率800W、扫描速度40mm/...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２?ＰＨ５０型冲击韧性试验机??

２．３．６冲击韧性??使用瑞士?Ｗａｌｔｅｒ＋ｂａｉａｇ?Ｔｅｓｔｉｎｇ?Ｍａｃｈｉｎｅｓ公司的Ｆ＊Ｈ５０型冲击軔性试验机对淬??火处理后的钢线刀进行冲击初性测试，冲击韧性试验机如图２．２所示。??图２．２?ＰＨ５０型冲击韧性试验机??１０??

图3,1模型主视图

图３．３网格划分图⑷整体图；（ｂ）局部放大图??３．１．２．２结果分析??（１）激光扫描不同时刻温度场分布??本章选用激光功率８００Ｗ、扫描速度４０ｍｍ／ｓ、离焦量８０ｍｍ的参数组进行??模拟结果分析，此参数下光斑直径ｄ＝２．５ｍｍ。??

图3.2模型佃视图

图３．３网格划分图⑷整体图；（ｂ）局部放大图??３．１．２．２结果分析??（１）激光扫描不同时刻温度场分布??本章选用激光功率８００Ｗ、扫描速度４０ｍｍ／ｓ、离焦量８０ｍｍ的参数组进行??模拟结果分析，此参数下光斑直径ｄ＝２．５ｍｍ。??

图３．３网格划分图⑷整体图；（ｂ）局部放大图??３．１．２．２结果分析??（１）激光扫描不同时刻温度场分布??本章选用激光功率８００Ｗ、扫描速度４０ｍｍ／ｓ、离焦量８０ｍｍ的参数组进行??模拟结果分析，此参数下光斑直径ｄ＝２．５ｍｍ

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本文编号：4015353