本文關(guān)鍵詞：40Cr等離子弧表面強(qiáng)化過(guò)程數(shù)值模擬與分析

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【摘要】：近年來(lái)等離子表面處理技術(shù)越來(lái)越受到人們關(guān)注。同為高能熱源表面處理技術(shù)，等離子弧表面淬火效果與激光淬火相近，解決了許多傳統(tǒng)熱處理工藝無(wú)法避免的難題。低成本，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)使其發(fā)展迅速。為更好地推動(dòng)等離子淬火技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)數(shù)值模擬和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)建立穩(wěn)定的工藝流程以提高生產(chǎn)效率節(jié)約加工成本，是需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題。 結(jié)合有限元分析，對(duì)40Cr為材料的鋼板表面淬火過(guò)程溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬，研究分析溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的分布情況。考慮了與實(shí)際情況基本一致的初始條件和邊界條件，在ANSYS的環(huán)境下，建立以高斯模型為熱源的三維等離子弧淬火有限元模型，通過(guò)間接法得出殘余應(yīng)力分布情況，并針對(duì)不同淬火時(shí)間和不同厚度的工件進(jìn)行模擬和分析。 根據(jù)等離子槍頭掃描速度、噴嘴直徑、電流、電壓以及壓氣流量等參數(shù)對(duì)等離子表面淬火效果的影響，，制定實(shí)驗(yàn)方案，利用自主設(shè)計(jì)的四自由度機(jī)器人，對(duì)40Cr試樣進(jìn)行五個(gè)不同方案的等離子淬火。利用X射線(xiàn)應(yīng)力測(cè)量?jī)x測(cè)量40Cr試樣等離子淬火后的殘余應(yīng)力，對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：原始試樣表層存在的是拉應(yīng)力，經(jīng)過(guò)高能量的淬后試樣表面變?yōu)閴簯?yīng)力，殘余應(yīng)力由噴嘴直徑和掃描速度的增大而減小，隨著等離子電流，電壓大而增大，氬氣流量對(duì)等離子淬火的影響相對(duì)較小。理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1261545