球墨铸铁激光相变硬化深度与宽度的数值计算

采用ANSYS软件建立了球墨铸铁QT600-3激光相变硬化温度场的三维数值模拟模型,计算了激光束扫描过程中工件的温度场,得到了沿工件硬化层宽度和深度方向不同的点的温度随时间变化的曲线,发现随着与光斑中心之间的距离增大,各点可以达到的最高温度下降,并在此基础上对硬化层的深度和宽度进行了预测。光纤耦合输出的半导体激光表面淬火试验表明,用ANSYS软件对激光硬化层深度和宽度的计算结果与试验结果基本吻合,两者变化趋于一致。

激光相变硬化带的理论预测

建立激光相变硬化过程的温度场数学模型,并应用数值计算预测了相变硬化带的形状和尺寸.经实验验证,理论计算与实验结果的相对误差:硬化层宽度为3.33%、硬化层深度为7%,表明该模型具有一定的实际应用价值和理论指导意义.