In the present study, hot work AISI

In the present study, hot work AISI H13 tool steel (0.4 wt% C, 0.4 wt% Mn, 5.2 wt% Cr, 1.5 wt% Mo, 1.0 wt% V, Fe balance) plates with dimensions of 100 mm×100 mm×12 mm in hardened (austenitized at 1030 °C for 10 min followed by gas quenching) and tempered (at 620 °C for 2 h) conditions were used as substrate. The surface of the substrate was mechanically polished (to a roughness level of 0.9 μm) and subjected to laser irradiation with a 6 kW continuous wave diode laser (wavelength ~915 nm) delivered through an optical fiber head mounted on a 6-axis Robot with a laser spot size of 20 mm×5 mm and about 285 mm working distance between the laser head and the substrate. Fig. 1(a) depicts the laser surface hardening and melting treatment process schematically. The laser beam used in laser surface hardening and melting was analyzed using LASERSCOPE UFF 100 (supplied by M/s Prometec GmbH, Germany) at focus. System is integrated with PROMETEC LASERMETER along with the beam absorber to measure power. Fig. 1(b) depicts the laser intensity distribution of the laser beam (20 mm×5 mm) at focus for an applied laser power of 2000 W. It is observed that the only 18 mm of the laser beam width showed more than 60% of laser energy density necessary for adequate heat input for melting/hardening. From this intensity distribution it can be concluded that the width of the melted/hardened zone can be smaller than the actual laser beam width (20 mm) due to this trapezoidal (near top-hat) intensity distribution profile along the width. Laser optic head was equipped with an optical pyrometer (MAURER, Series KTR 1475) to record online surface peak temperature of the processing zone. Laser processing was conducted using argon gas at 2 bar pressure as shrouding gas supplied using off-axis rectangular nozzle (with opening of 20 mm×4 mm). The main process parameters for surface hardening and surface melting were laser power and processing speed. The detailed parametric combinations used in the present study are summarized in Table 1. The laser energy density as mentioned in Table 1 is calculated using Eq. (1).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ในการศึกษาปัจจุบัน แผ่นเหล็กเครื่องมือ (0.4 wt % C, 0.4 wt % Mn, 5.2 wt % Cr, 1.5 wt % Mo, 1.0 wt % V ดุล Fe) AISI H13 งานร้อน มีขนาด 100 มม. × 100 มม.× 12 มม.ในแข็ง (austenitized ที่ 1030 ° C สำหรับ 10 นาทีตาม ด้วยชุบด้วยแก๊ส) และอารมณ์ (ที่ 620 ° C สำหรับ 2 h) เงื่อนไขถูกใช้เป็นพื้นผิว พื้นผิวของพื้นผิวถูกขัดกลไก (เพื่อระดับความหยาบของ 09 μm) และอยู่ภายใต้การเลเซอร์วิธีการฉายรังสี ด้วย 6 กิโลวัตต์ wave ต่อเนื่องไดโอดเลเซอร์ (nm ความยาวคลื่น ~ 915) ส่งผ่านหัวใยแก้วนำแสงการติดตั้งบนแกน 6 หุ่นยนต์เลเซอร์จุดขนาด 20 มม. × 5 มม. และประมาณ 285 มม.ระยะห่างระหว่างหัวเลเซอร์พื้นผิวทำงาน Fig. 1(a) แสดงให้เห็นพื้นผิวเลเซอร์เข้มงวดกว่า และละลายกระบวนการบำบัด schematically แสงเลเซอร์ที่ใช้ในเลเซอร์ผิวเข้มงวดกว่า และละลายได้วิเคราะห์โดยใช้ LASERSCOPE UFF 100 (ทจาก Prometec GmbH M/s เยอรมนี) ที่โฟกัส ระบบรวมกับ PROMETEC LASERMETER พร้อมกับวิบากคานวัดพลังงาน Fig. 1(b) แสดงให้เห็นการกระจายความเข้มของเลเซอร์ของแสงเลเซอร์ (20 มิลลิเมตร × 5 มิลลิเมตร) ที่เน้นสำหรับการพลังงานเลเซอร์ที่ใช้ 2000 ปริมาณ จะสังเกตที่การเลเซอร์เพียง 18 มม.กว้างพบกว่า 60% ของความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ที่จำเป็นสำหรับป้อนความร้อนเพียงพอละลาย/แข็งคาน จากการกระจายความเข้มนี้ จะสามารถสรุปได้ว่า ความกว้างของโซนหลอม/ชุบแข็งสามารถมีขนาดเล็กกว่ากว้างลำแสงเลเซอร์จริง (20 mm) เนื่องจากโพรไฟล์นี้กระจายความเข้ม trapezoidal (ใกล้หมวก) ตามความกว้าง หัวใยแก้วนำแสงเลเซอร์เพียบพร้อมไป ด้วย pyrometer แสง (MAURER ชุด KTR 1475) อุณหภูมิสูงผิวออนไลน์ระเบียนของเขตอุตสาหกรรม เลเซอร์ประมวลผลได้ดำเนินการโดยใช้ก๊าซอาร์กอนที่ความดัน 2 บาร์เป็น shrouding ก๊าซมาใช้หัวฉีดสี่เหลี่ยมปิดแกน (พร้อมเปิด 20 มม. × 4 มม.) พารามิเตอร์กระบวนการหลักสำหรับพื้นผิวแข็งและละลายพื้นผิวถูกเลเซอร์พลังงานและความเร็วในการประมวลผล ชุดพาราเมตริกรายละเอียดที่ใช้ในการศึกษาปัจจุบันได้สรุปไว้ในตารางที่ 1 เลเซอร์พลังงานความหนาแน่นเป็นที่กล่าวถึงในตารางที่ 1 เป็นคำนวณโดยใช้ Eq. (1)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในการศึกษาปัจจุบันเหล็กงานร้อน AISI H13 เครื่องมือ (0.4% โดยน้ำหนัก C, น้ำหนัก 0.4% Mn, 5.2% โดยน้ำหนัก Cr, 1.5% โดยน้ำหนักโม 1.0% โดยน้ำหนัก V สมดุลเฟ) แผ่นที่มีขนาด 100 มม. × 100 มม. × 12 มม. ในแข็ง (austenitized ที่ 1,030 ° C เป็นเวลา 10 นาทีตามด้วยการดับก๊าซ) และอารมณ์ (ที่ 620 ° C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง) เงื่อนไขในการใช้เป็นสารตั้งต้น พื้นผิวของพื้นผิวที่ไ​​ด้รับการขัดเครื่องจักร (ในระดับความหยาบ 0.9 ไมครอน) และภายใต้การฉายรังสีเลเซอร์ที่มี 6 กิโลวัตต์เลเซอร์ไดโอดคลื่นต่อเนื่อง (ความยาวคลื่น ~ 915 นาโนเมตร) ส่งผ่านใยแก้วนำแสงหัวติดตั้งอยู่บนหุ่นยนต์ 6 แกนด้วย เลเซอร์ขนาดจุด 20 มม. × 5 มม. และ 285 มม. เกี่ยวกับระยะการทำงานระหว่างหัวเลเซอร์และสารตั้งต้น มะเดื่อ 1 (ก) แสดงให้เห็นขั้นตอนการรักษาด้วยเลเซอร์ที่พื้นผิวแข็งและการละลายแผนผัง แสงเลเซอร์ที่ใช้ในการชุบแข็งพื้นผิวเลเซอร์และการละลายได้รับการวิเคราะห์โดยใช้ LASERSCOPE UFF 100 (จัดทำโดย M / s Prometec GmbH, เยอรมนี) ที่มุ่งเน้น ระบบจะรวมกับ PROMETEC LASERMETER พร้อมกับการดูดกลืนแสงในการวัดการใช้พลังงาน มะเดื่อ 1 (ข) แสดงให้เห็นการกระจายความเข้มของเลเซอร์แสงเลเซอร์ (20 มม. × 5 มม. ) ที่มุ่งเน้นการใช้พลังงานเลเซอร์ 2000 W. มันเป็นที่สังเกตว่ามีเพียง 18 มม. ความกว้างของแสงเลเซอร์แสดงให้เห็นว่ากว่า 60% ของ ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ที่จำเป็นสำหรับความร้อนที่เพียงพอสำหรับการละลาย / ชุบแข็ง จากการกระจายความเข้มนี้จะสามารถสรุปได้ว่าความกว้างของโซนละลาย / แข็งสามารถจะมีขนาดเล็กกว่าความกว้างของแสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้นจริง (20 มม. ) เนื่องจากรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูนี้ (ใกล้ด้านบนหมวก) รายละเอียดการกระจายความเข้มตามความกว้าง หัวแก้วนำแสงเลเซอร์ได้รับการติดตั้งเครื่องวัดแสง (MAURER ชุด KTR 1475) เพื่อบัน​​ทึกอุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดออนไลน์ของเขตการประมวลผล การประมวลผลเลเซอร์ได้รับการดำเนินการโดยใช้ก๊าซอาร์กอนที่ความดัน 2 บาร์เป็น shrouding ก๊าซมาใช้ออกจากแกนหัวสี่เหลี่ยม (ด้วยการเปิดจาก 20 มม. × 4 มม. ) พารามิเตอร์ของกระบวนการหลักในการชุบแข็งพื้นผิวและพื้นผิวละลายมีกำลังแสงเลเซอร์และความเร็วในการประมวลผล รวมตัวแปรที่มีรายละเอียดที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ได้สรุปไว้ในตารางที่ 1. ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ดังกล่าวในตารางที่ 1 จะคำนวณโดยใช้สมการ (1)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในการศึกษางานร้อนเหล็กเครื่องมือเกรด h13 ( 0.4 เปอร์เซ็นต์ C , แมงกานีส , 0.4 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก 5.2 เปอร์เซ็นต์ Cr 1.5 wt% โม , 1.0 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักปริมาตรสมดุลแผ่นเหล็ก ) ขนาด 100 มม. × 100 มิลลิเมตร× 12 มม. ชุบแข็ง ( austenitized ที่ 1030 ° C เป็นเวลา 10 นาทีตาม โดยแก๊สดับ ) และอารมณ์ ( ที่ 620 ° C 2 H ) อุณหภูมิที่ใช้เป็นวัตถุดิบ พื้นผิวของพื้นผิว คือ การขัดหยาบ ( ระดับ 09 μ M ) และภายใต้การฉายรังสีเลเซอร์ด้วยเลเซอร์ไดโอด 6 กิโลวัตต์ต่อเนื่องคลื่น ( คลื่น ~ 915 nm ) ส่งผ่านเส้นใยแสงหัวติดตั้งบนหุ่นยนต์ 6-axis ด้วยแสงเลเซอร์จุดขนาด 20 มม. × 5 มม. และทำงานเกี่ยวกับ 285 มม. ระยะห่างระหว่างหัวเลเซอร์และพื้นผิว รูปที่ 1 ( ก ) แสดงให้เห็นพื้นผิวแข็งละลายเลเซอร์และการรักษาเกี่ยวกับแผนผัง .แสงเลเซอร์ที่ใช้ในการชุบผิวแข็ง และละลายเป็นเลเซอร์ โดยใช้เลเซอร์ ค้ป UFF 100 ( จัดโดย M / s prometec GmbH , Germany ) ที่มุ่งเน้น ระบบจะรวมกับ prometec lasermeter พร้อมกับลำแสงดูดเพื่อวัดพลัง รูปที่ 1 ( b ) แสดงการกระจายของความเข้มแสงเลเซอร์แสงเลเซอร์ ( 20 มิลลิเมตร× 5 มม. ) ที่เน้นการประยุกต์เลเซอร์พลังงาน 2000 Wพบว่า เฉพาะ 18 มม. ความกว้างของลำแสงเลเซอร์มีมากกว่า 60 % ของความหนาแน่นของพลังงานที่จำเป็นสำหรับการป้อนข้อมูลเลเซอร์ความร้อนเพียงพอสำหรับละลาย / การแข็งตัวจากความเข้มของการกระจายนี้สามารถสรุปได้ว่า ความกว้างของแข็งละลาย / โซนจะเล็กกว่าจริงแสงเลเซอร์ความกว้าง ( 20 มม. ) เนื่องจากนี้สี่เหลี่ยมคางหมู ( ใกล้หมวกด้านบน ) การกระจายความเข้มโปรไฟล์ตามความกว้าง เลเซอร์แสงเป็นอุปกรณ์ที่มีหัววัดอุณหภูมิแสง ( เมาเร่อชุดความ 843 ) เพื่อบันทึกออนไลน์ การประมวลผลพื้นผิวอุณหภูมิสูงสุดของโซนการประมวลผลเลเซอร์จำนวนก๊าซอาร์กอนเป็นก๊าซความดัน 2 บาร์ในให้ใช้นอกแกนสี่เหลี่ยม หัวฉีด ( เปิด 20 มม. × 4 มม. ) กระบวนการหลักของพารามิเตอร์สำหรับการชุบผิวแข็งและพื้นผิวละลายเป็นพลังงานเลเซอร์และการประมวลผลความเร็ว รายละเอียดชุดของพารามิเตอร์ที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ สรุปได้ในตารางที่ 1ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ตามที่ระบุไว้ในตารางที่ 1 คำนวณโดยใช้อีคิว ( 1 )