激光切割不锈钢薄板温度场特性的仿真及试验

作     者：耿康 张争艳 乔国朝 张建华 GENG Kang;ZHANG Zheng-yan;QIAO Guo-chao;ZHANG Jian-hua

作者机构：河北工业大学机械工程学院天津300401 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2020年第37卷第8期

页      面：27-33页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2018YFB1107600) 河北省自然基金资助项目(E2017202296) 国家自然基金资助项目(61802108) 

主　　题：激光切割 不锈钢薄板 温度场 数值模拟 温度跃升 

摘      要：为了揭示激光切割不锈钢薄板的温度场分布及工艺规律,综合考虑不锈钢薄板的热力学性能,基于传热学理论将激光热源简化为二维高斯热源模型,通过有限元方法对激光切割1 mm厚不锈钢薄板的温度场进行数值模拟,并用多点热电偶监测切割温度,比较仿真结果和试验结果,发现二者具有很好的一致性,最大误差仅有9%,同时发现激光切割后期存在温度跃升的现象,纠其原因是温度累积和散热条件改变共同作用的结果。试验证明温度跃升会恶化加工质量,增强散热条件能有效改善温度跃升的影响。