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影响耐磨复合钢板激光成形的主要因素

作者: 发布于:2017/11/23 16:11:15 点击量:
影响耐磨复合钢板激光成形的主要因素 输入的激光能量、弯曲件的几何尺寸和材料的性能是影响激光弯曲成形过程的主要因素。 (1)能量因素。 激光弯曲中,能量效应可用材料吸收的能量密度(单位表面积吸收的能量)以及吸收该能量所用的时间来表示。能量密度又取决于材料对激光的吸收系数、激光输出功率及相对于弯曲件表面的焦距。扫描速度反应了材料对激光能量吸收时间。此外,扫描次数和轨迹也影响激光的吸收。实验证明,在输入总能量一定的前提下,大能量密度的输入、短时间的加热有利于增加弯曲角。 (2)材料的热物性和力学性能因素。 材料的热物性和力学性能对激光弯曲的影响较为复杂,目前尚无法对此进行定量分析。主要包括材料的热膨胀系数、比热容系数、热扩散系数、屈服极限、弹性模量和硬化指数等参数。实验证明,在同样的工艺条件下,材料的比热和热导率越大,则成形工程中的温度梯度不明显,由此产生的热应力也不大,最后产生的弯曲角也就越小,屈服极限低、弹性模量小、硬化指输小的材料,容易产生大的变形,在同样的工艺条件下,可获得大的塑性弯曲角。 (3)材料的几何参数。 影响激光弯曲角的几何尺寸因素主要是弯曲件的宽度和板材厚度。对于激光弯曲来说,在特定的工艺条件下,厚度的影响主要体现在弯曲角度上。厚度越大,所获得的弯曲角就越小。当厚度超过某一极限值时,板料将不产生任何塑性弯曲。亦即对于一组特点的工艺参数,存在一确定的厚度值与之对应,当板材厚度大于此值时,将不发生塑性弯曲。但是,板厚也不能太小,否则材料将被熔化无法实现激光弯曲。板料宽度对弯曲角度的影响亦很大,通常激光束的直径很小,使得同一时刻被加热材料的范围也很小。上述弯曲工艺中被加热处产生塑性变形时,其实在宽度方向还没有被加热处产生塑性变形时,其其他在宽度方向上还没有被照射到的材料和已经变形完了的区域,属于不变形的刚性区,它对正在进行变形的材料起了一个刚端作用,阻碍其变形的进行。板料越宽,这种刚端作用也就越明显。实验的结果初步证明:刚端对加热过程中反而弯曲的阻碍作用大于对冷却过程中的正向弯曲的阻碍,所以材料越宽,一个加热冷却循环所能获得的弯曲角也就越大,但是,板宽超过一定值时,其影响不再显著。
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