垂直升船机大模数齿条表面裂纹等离子熔覆有限元数值模拟

三峡升船机主驱动齿轮齿条模数为62.667mm,齿条采用42CrMo4V、材料,齿条长期承受交变载荷,裂纹将进一步扩展。为了防止齿条裂纹进一步扩展,采用等离子熔覆技术对大模数齿条裂纹进行修复。采用有限元法模拟等离子熔覆裂纹修复过程,得到熔覆不同时刻工件温度场及应力场分布情况。对比扫描速度和预热温度对工件应力场的影响,得出T=150℃、v=2mm/s、v=6mm/s时,熔覆层最大等效热应力小于材料的屈服强度,工件塑性变形量较小,工件开裂倾向较小。故将工件预热到150℃,并将扫描速度控制在2mm/s~6mm/s,可以有效防止熔覆过程中裂纹的产生。