为了分析真空热处理炉内加热工件的温度场,将包含工件在内的整个真空热处理炉作为模仿目标建立了一个三维的数值模型。该模型集成了一个操控炉温的PID模块,而且考虑了热物性参数的非线性要素。根据一商业软件,对工件、真空热处理炉的隔热层、加热管等的瞬态传热进程进行了数值模仿,并与实测值进行了比照,两者基本符合。最终,根据模仿成果提出了优化的加热工艺参数。
　　真空热处理炉内的传热以辐射为主,在加热进程中炉膛比工件的升温速度快得多,故存在加热滞后现象。此外,由于工件之间彼此遮盖,构成加热器无法直接辐射到的暗辐射区,然后导致工件加热不均匀并产生温差。因此,为避免工件产生加热畸变,一起又不致由于加热速度太慢而引起晶粒长大和本钱增加,需要研讨真空炉内的传热规律,制定合适的加热工艺。惯例用于确认加热工艺参数的实测法本钱高、周期长。近年来,计算机模仿技术开端用于热处理加热进程的研讨,但选用的多是两维模型、工件简略,而且忽略了炉子和工件内的温度梯度。本文将工件和真空热处理炉作为一个全体来研讨,根据一商业的CFD软件建立了一种三维真空热处理炉瞬态温度场的数值模型,该模型集成PID模块的三维真空热处理炉数值模型,考虑了热物性参数的非线性要素,对工件加热进程中的瞬态温度场进行了模仿,并根据模仿成果对工艺进行了优化。该模型可为真空热处理的生产供给参阅根据。
　　建立了一种包容PID控温模块的三维的真空热处理炉瞬态传热的数值模型,利用该模型对真空热处理炉内棒形工件的真空加热进程进行了数值模仿分析,根据数值模仿成果提出了加热工艺的改善意见。成果表明,对装炉量不是很大且有序放置的小工件进行真空热处理时,能够选用快速加热工艺而不会引起工件的热畸变,这样可削减加热时间,降低本钱。比照了模仿值与实测值,表明二者符合得较好。该模型可为真空热处理的传热研讨供给了一种有效的方法,并为真空热处理的生产供给参阅根据。