材料各个点的温度快速增加,直至顶峰,之后随着深度的增加,温度迅速下降,直至降到0。在任意位置中,x一定时,一个高度对应一个温度。温度岁高度先增后降低。
从实验数据我们可以得出,对一定的材料及一定的激光加热功率存在相变硬化处理的极限扫描速度和最大的相变硬化层深度。另外三维温度场的计算可以预测相变硬化区的大小和形状。
通过对激光加热材料二维图和三维图的观察,我们可以推测得到激光能量分布和扫描速度是影响温度场的主要因素。对于给定功率的激光来说,最大温度的获得来自于能量密度,能量越集中,所获得的最大温度就越高。而温度场的轮廓又决定于激光能量密度分布和扫描速度。稳定提督是对热处理结果影响最重要的参数,由仿真结果可以看出。
(1)能量越集中,在激光光斑的边缘,温度变化梯度越大。(2)从模拟结果可以获得温度梯度、冷却速率,从而分析热处理的相变硬度。(3)热量的堆积将会导致温度的升高,而且导致高稳定的位置和激光光斑中心并不重合。
参考文献 [1] [2]
赵海鸥.金属学报,1987,23:B191.
孙晓辉.激光加工技术的产业化应用[J].机械工
人,2004(4):35-38.
[3]
杨洗陈.激光热处理优化控制理论[J].北京:冶金工业出版
社,1995,12.
[4]
李俊昌.激光热处理优化控制理论[J].北京:冶金工业出版
社,1995,12.
[5]
李俊昌,李天婴.大功率激光功率密度分布的实时检测[J].中
国激光,1995,A22(3):209～213.
[6] [7]
[日]竹内洋一郎.热应力[M].北京:科学出版社,1977,12. M.Laurent.Lasers
et
Industries
de ～
Transformation(FR),ed.A.B.Vannes,Paris.TEC&DOC,1986,146161.
[8]
马琨,伏云昌,李俊昌.激光热处理温度场的实验和理论研究
[J].激光杂志,2003(3).
[9]
王晓丹.基于MATLAB的系统分析与设计——图像处理
[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.
[10] 伯晓晨,李涛,刘璐.Matlab工具箱应用指南——信息工程篇[M].北京:电力工业出版社,2000：114-195.
[11] 林雪松,林德欣，周倩.Matlab7.0应用集锦[M].北京:机械工
业出版社,2006.
[12] 周品,何正风.MATLAB数值分析[M],北京:机械工业出版社,2008.
[13] Li Junchang,Merin J.,Renard C..Etude theorique et experimentales dun dispositive optique de transformation de faiseau laser en une tache rectangulaire.J.Optics(FR),1993,24(2):55～64.
[14] Li JunChang,Yuan Lixia.Mathematical method for optimizing the process of heat treatment with powerful laser.Chinese Journal of Laser,1992,B1(3):277.
