轧辊搭接激光表面熔凝数值分析

摘要

本文采用大型有限元分析软件SYSWELD，建立了三维有限元模型，对轧辊搭接激光熔凝过程进行了数值模拟，考察了搭接激光熔凝的热循环和温度变化率，分析了不同搭接量对材料熔凝区的相变和残余应力的影响。结果表明，轧辊经过搭接激光熔凝后，搭接区经历两次激光扫描成为二次重熔区，搭接区边界带发生了回火;随着搭接量增大，熔凝区的宽度变窄，但对熔凝区马氏体组织含量的影响不大，其马氏体体积分数都超过了90％;熔凝区获得较大的压应力，热影响区为拉应力。改变搭接量不能消除拉应力，但是选择合适的搭接量，能使拉应力幅值减小。在本实验条件下，选择3mm的搭接量，能获得较理想的应力分布。