真空热处理炉温度场的有限元数值模仿
提出了一个描述真空热处理炉温度场的非线性有限元模型,该模型归纳考虑了辐射传热、材料热物性随温度改变等非线性因素的影响.使用有限元软件MSC.Marc对400kW立式真空热处理炉的温度场进行了模仿核算.对炉温均匀性进行了试验测量,模仿成果与试验成果吻合较好.由此供给了一种良好的真空热处理炉虚拟出产手法,为真空热处理工艺参数优化奠定了理论基础.
由于真空热处理具有无氧化、无脱碳、表面光洁度好、变形小、归纳力学性能优异、节能、无污染和自动化程度高级一系列突出长处,所以当今很多的工件都运用真空热处理炉进行热处理。传统的真空热处理工艺参数的选取和设备规划都采用试验法和经历公式进行核算得出,它具有成本高、工艺周期长等缺陷。使用数值模仿的办法再现出产过程、优化工艺参数具有明显的优越性。近年来上海交通大学潘健生、大连理工大学张立文等人在热处理过程数值模仿方面都作了很多作业,应用于出产实践并获得明显的经济效益。但在树立真空热处理炉有限元模型,模仿真空热处理过程方面还未见文献报道。
本文提出了一个真空热处理炉的非线性有限元模型,考虑了辐射传热的非线性、材料热物性随温度改变等因素的影响,以通用有限元软件MSC.Marc为基础,模仿核算了400kW大型立式真空热处理炉的温度场,并进行了试验验证。为真空热处理炉的优化规划和真空热处理工艺参数的优化选取供给了新的办法和途径。