真空熱處理爐溫度場的有限元數值模仿
提出了一個描述真空熱處理爐溫度場的非線性有限元模型,該模型歸納考慮了輻射傳熱、材料熱物性隨溫度改變等非線性因素的影響.使用有限元軟件MSC.Marc對400kW立式真空熱處理爐的溫度場進行了模仿核算.對爐溫均勻性進行了試驗測量,模仿成果與試驗成果吻合較好.由此供給了一種良好的真空熱處理爐虛擬出產手法,為真空熱處理工藝參數優化奠定了理論基礎.
由于真空熱處理具有無氧化、無脫碳、表面光潔度好、變形小、歸納力學性能優異、節能、無污染和自動化程度高級一系列突出長處,所以當今很多的工件都運用真空熱處理爐進行熱處理。傳統的真空熱處理工藝參數的選取和設備規劃都采用試驗法和經歷公式進行核算得出,它具有成本高、工藝周期長等缺陷。使用數值模仿的辦法再現出產過程、優化工藝參數具有明顯的優越性。近年來上海交通大學潘健生、大連理工大學張立文等人在熱處理過程數值模仿方面都作了很多作業,應用于出產實踐并獲得明顯的經濟效益。但在樹立真空熱處理爐有限元模型,模仿真空熱處理過程方面還未見文獻報道。
本文提出了一個真空熱處理爐的非線性有限元模型,考慮了輻射傳熱的非線性、材料熱物性隨溫度改變等因素的影響,以通用有限元軟件MSC.Marc為基礎,模仿核算了400kW大型立式真空熱處理爐的溫度場,并進行了試驗驗證。為真空熱處理爐的優化規劃和真空熱處理工藝參數的優化選取供給了新的辦法和途徑。
