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车用双相钢的局部激光热处理研究
| 论文题名： | 车用双相钢的局部激光热处理研究 |
| 关键词： | 车用双相钢;激光热处理;吸收系数;温度场;数值计算 |
| 摘要： | 双相钢作为目前主流的车身轻量化用钢，与普通钢板相比，其强度、硬度较高，但塑性、韧性较低，因此在冲压成形时，容易产生深冲裂纹等缺陷。激光热处理作为一种新兴的材料加工技术，可有效解决这一问题，即利用双相钢吸收到的激光能量来改善钢板上局部区域内的成形性能。因此对双相钢激光吸收率的研究是一个重要问题，其决定了工件实际吸收激光能量的多少，对准确计算激光热处理过程中双相钢钢板上的温度场以及实际激光热处理工艺参数的优化具有重要的参考意义。 本文设计了双相钢局部激光热处理的试验方案，利用Yb:YAG激光器对两种不同型号的双相钢试样DP600和DP1180进行热处理。分析双相钢试样的显微硬度、金相组织、拉伸试验结果和涂层性质，发现双相钢试样在激光热处理作用区存在一定软化，成型性能得到改善。 采用积分球法和集总参数法分别测定双相钢试样对激光的吸收率，并将两种方法测得的激光吸收率进行对比。试验结果表明，双相钢的激光吸收率是一个和温度有关的变量，用两种方法测得的激光吸收率变化曲线非常接近，验证了试验方案的可行性。 根据传热学原理，建立了双相钢激光热处理静止热源、三维非稳态传热过程的物理和数学模型。将试验测得的激光吸收率数值代入模型，采用COMSOL有限元分析软件进行数值模拟计算，得到整个试验过程的温度场。通过比较数值计算获得的温度变化曲线与热电偶测得的温度变化曲线的吻合度，进一步验证了激光吸收率数值的准确性。 |
| 作者： | 黄金秋 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 顾剑锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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