电磁热止裂与激光熔覆再制造研究

高中堂，张敏华

（1.西北工业大学 凝固技术国家重点实验室，陕西 西安 710072；2.西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089）

电磁热止裂与激光熔覆再制造研究

高中堂1，张敏华2

（1.西北工业大学 凝固技术国家重点实验室，陕西 西安 710072；2.西安航空职业技术学院，陕西 西安 710089）

热作模具钢因承受较大的冲击力且反复加热和冷却，容易产生表面裂纹。本实验利用电磁热效应理论，采用脉冲放电使裂纹尖端钝化形成焊口而止裂。继而采用激光熔覆修复方法填平裂纹，最终达到热作模具钢止裂并修复的目的。

机械制造；电磁止裂；激光熔覆；脉冲放电

1 引言

绿色再制造是当前工业领域实现经济循环发展模式的重要技术途径。而裂纹止裂与再修复是绿色再制造的重要手段之一。裂纹止裂与再修复在航空航天、船舶、核工业、供电设施、石油机械等领域具有广泛需求。电磁热止裂[1][2]、激光表面熔覆等技术成为当今世界新兴的裂纹止裂方法。

本文另辟蹊径，通过理论及其数值模拟对裂纹尖端放电和激光熔覆两种情况下的温度场、应力场进行了分析。进而得出放电止裂后进行激光修复，不仅可以防止裂纹进一步扩展，而且可以对已有裂纹进行修复。电磁热止裂与激光熔覆技术相结合，其修复后的试件性能优于原试件，是修复金属构件的有效手段。

2 试件脉冲放电止裂研究

放电止裂的原理是向带有裂纹的导体中通入垂直于裂纹方向的电流，由于裂纹的存在导致了电流的集中和绕流，电能转化成热能，从而使材料温度升高。……