鋁合金厚板噴淋淬火的非均勻換熱與冷卻特性研究.pdf

1、鋁合金厚板輥底噴淋淬火過程的非均勻換熱和冷卻足引起其組織與性能不均勻的重要原因。本文基于單噴嘴單面噴淋淬火試驗,研究了被噴射表面換熱系數(shù)的時間非均勻性及其計算方法;建立了多噴嘴單面噴淋淬火裝置,研究了噴嘴直徑(D)、相鄰噴嘴距離(L)和噴射壓力(P)對厚板非均勻冷卻的影響;建立了被噴射表面換熱系數(shù)的非均勻分布模型,并基于ABAQUS軟件模擬了溫度場、殘余應力一應變分布特性。獲得了以下主要結(jié)果:
　　 (1)基于7050合金厚板單

2、噴嘴單面噴淋淬火試驗,比較了根據(jù)單點實測冷卻曲線和兩點冷卻曲線兩種反求計算被噴射表面換熱系數(shù)方法的適應性。結(jié)果表明,單點反求法所得換熱系數(shù)更適合于本文試驗條件。
　　 (2)建立了多噴嘴噴射淬火試驗裝置,揭示了噴射工藝參數(shù)對7050合金厚板淬火試樣心部冷卻的影響規(guī)律。當D和P一定,L越小,相鄰渦對互相干擾越大,紊流區(qū)冷卻強度越大;當L/D=8～14時,從470℃冷至300℃的平均冷卻速率出現(xiàn)波谷,L/D=14～20間出現(xiàn)波峰。<

3、br>　　 (3)建立了多噴嘴噴射淬火條件下被噴射表面換熱系數(shù)的非均勻分布模型,研究了7050合金厚板的非均勻冷卻特性。結(jié)果表明,駐點區(qū)表面溫度梯度出現(xiàn)二次峰值,P越大,二次峰值效應就減小;噴射壓力(P)與噴嘴直徑(D)越小,表面溫度回升越明顯。
　　 (4)揭示了7050合金厚板多噴嘴噴射淬火條件下的駐點區(qū)與紊流區(qū)淬火殘余應力不均勻分布規(guī)律。單面噴射淬火時,殘余拉應力峰值出現(xiàn)在表面到心部之間;雙面噴射淬火時,也有類似的規(guī)律。