45钢激光淬火表面非稳态传热计算方法

通过显式的二维有限差分方程求解得出45钢激光淬火过程中非稳态传热的温度分布,分析激光功率对单道激光淬火表面温度的影响。利用JMatPro计算得出材料升温和冷却过程的相转变曲线、热物性参数随温度的变化曲线,以及相变临界温度。综合考虑激光热源与相变潜热,建立45钢激光淬火表面非稳态传热模型,对固定热源和移动热源条件的激光淬火进行传热分析。结果表明,固定热源条件下最高温度计算结果误差在7%以内;当激光照射时间为0.5 s、功率介于1300~2600 W时,试件表面温度可被有效控制在720℃到液相线1495℃之间,确保激光淬火过程中固态相变的发生;模型应用于高功率下的单道移动热源激光淬火,可以较好地反映实际的温度变化趋势。