液相等離子體電解處理中的溫度計(jì)算.pdf

1、為了研究液相等離子體電解處理過(guò)程中工件溫度與電參數(shù)的關(guān)系，分別建立了工件表面溫度計(jì)算模型和工件內(nèi)部溫度場(chǎng)計(jì)算模型。表面溫度計(jì)算模型中，以工件—?dú)饽ぁ娊庖喝囿w系為研究對(duì)象，認(rèn)為工件表面被一層連續(xù)而穩(wěn)定的等離子體氣膜所包圍，建立了氣膜的熱傳導(dǎo)方程，采用合適的邊界條件，求解得到氣膜中的溫度分布。并將計(jì)算得到的工件表面溫度與實(shí)驗(yàn)測(cè)溫結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。以表面溫度作為邊界條件，采用ANSYS對(duì)工件內(nèi)部溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié)果表明，隨著電壓的增大

2、，工件表面溫度不斷增加;在氣膜熱導(dǎo)率是溫度的函數(shù)，氣膜電導(dǎo)率為常數(shù)的條件下，理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果最為符合;電解液中甲酰胺含量越高，表面溫度越低，表面溫度—電壓曲線的斜率越小;處理面積越大，相同電壓下所能達(dá)到的表面溫度越低;隨著工件半徑以及表面溫度的增加，工件內(nèi)部的溫度梯度越大，表面的熱量傳遞到心部所用的時(shí)間越長(zhǎng);浸入深度的增加對(duì)工件徑向溫度分布影響不大。
　　以溫度計(jì)算模型為基礎(chǔ)，采用VisualBasic程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了“液

3、相等離子體處理過(guò)程中的溫度計(jì)算系統(tǒng)”，系統(tǒng)具有良好的人機(jī)互動(dòng)界面，非編程用戶使用該軟件輸入各項(xiàng)參數(shù)后可快速得到工件表面溫度及內(nèi)部溫度場(chǎng)，從而為適當(dāng)選擇液相等離子體電解處理的工藝參數(shù)提供理論依據(jù)。
　　對(duì)單個(gè)放電通道的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算，結(jié)果表明，放電通道中心的溫度超過(guò)104℃，如此高的溫度會(huì)使通道內(nèi)物質(zhì)發(fā)生熔化和汽化，從而在放電通道中心形成孔洞，這與滲層表面掃描電鏡形貌一致。滲層表層白亮層的形成是由一系列熔化和凝固過(guò)程組成。每一