研究目的
分析和比较激光熔覆过程中不同熔覆材料（H13钢、Al2O3和TiC）在H13工具钢基体上产生的残余应力。
研究成果
H13包覆材料的沉积可能适用于修复应用，因为产生的应力低于H13钢的屈服应力。然而，Al2O3和TiC的沉积可能会因较高的残余应力而在包覆层中形成裂纹。
研究不足
熔池中液态金属的相互作用被忽略。该模型假设材料性能各向同性且均匀。
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激光熔覆工艺中H13钢基体上相似与异种包覆材料的数值研究
DOI：10.1080/2374068x.2019.1660558
期刊：Advances in Materials and Processing Technologies
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
最小稀释率、可控热输入以及熔覆层与基体材料间优异的冶金结合，使激光熔覆工艺相比其他传统表面改性技术更具优势。然而，成品部件中产生的残余应力限制了该工艺的应用。本研究采用ANSYS 18多物理场平台建立了数值热力学模型，用于分析比较不同熔覆材料的残余应力。在相同H13工具钢基体上分别采用H13钢、Al2O3和TiC三种熔覆材料。所有试样在X方向上的熔覆层、界面及界面附近基体均呈现拉应力状态。研究发现，由于热应变失配度较低，H13钢表面Al2O3涂层产生的熔覆层残余应力（1220 MPa）低于TiC涂层（1359 MPa）。该分析方法为激光熔覆工艺中选择具有最小残余应力的熔覆层与基体材料组合提供了依据。
作者：
Nusrat Tamanna，Israt Rumana Kabir，Sumsun Naher
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