H13钢表面激光熔覆316L/H13+20%WC复合涂层温度场数值模拟

H13钢常充作热作模具材料,在高温高压等工作环境中极易产生磨损、开裂等失效的问题,激光熔覆是一种有效的再制造方法。然而,由于激光熔覆骤冷骤热的特点,使得成形过程温度梯度及冷却速率过大,常导致热应力过大而引起涂层开裂。对H13钢表面激光熔覆316L/H13+20%WC复合涂层温度场进行数值模拟,研究成形过程温度梯度、冷却速率随时间的变化规律,以及基体预热对温度梯度和冷却速度的影响。同时,在H13钢基体上进行了复合涂层激光熔覆成形试验,以便对数值模拟结果进行验证。试验结果表明,预热可明显降低温度梯度和顶层冷却速率,对于试样表面裂纹产生具有一定的抑制作用。研究结果为H13钢表面激光熔覆改性及模具修复提供了参考依据。