45鋼坯鍛前感應(yīng)加熱的有限元模擬分析.pdf

1、感應(yīng)加熱是利用電磁感應(yīng)的方法使被加熱的材料(即坯料)的內(nèi)部產(chǎn)生渦電流，依靠這些渦電流的能量達(dá)到加熱目的。目前國內(nèi)外鍛前加熱已普遍采用感應(yīng)加熱。鍛造前坯料的中心和表面溫度差太大，會使得鍛壓時坯料內(nèi)的附加應(yīng)力或組織不均勻，甚至導(dǎo)致鍛造裂紋，影響成形工藝和鍛件質(zhì)量，并且對模具壽命也有很大的影響，所以應(yīng)該把鍛件毛坯溫度控制在合理的范圍內(nèi)。本論文根據(jù)感應(yīng)加熱的原理和特點，在考慮坯料運動和線圈端部磁力線逸散的前提下，對45鋼坯鍛造前的感應(yīng)透熱過程的

2、溫度場進行了數(shù)值模擬，以期對感應(yīng)加熱的熱行為進行預(yù)測，為感應(yīng)線圈的設(shè)計和加熱工藝的制定提供依據(jù)。 其主要內(nèi)容概括如下： 1.對感應(yīng)線圈空載以及滿載時線圈內(nèi)的磁場進行了有限元模擬，得到了磁場的分布情況，從而說明在感應(yīng)加熱模擬過程中，應(yīng)該考慮線圈端部磁力線逸散、坯料運動以及坯料對線圈內(nèi)磁場的影響。 2.根據(jù)感應(yīng)加熱原理，建立了計算模型，確立了模擬計算中的分析單元、網(wǎng)格劃分、邊界條件以及材料溫度依賴性等問題的處理方法，

3、給出了感應(yīng)加熱數(shù)值模擬的基本過程以及電磁場溫度場相互耦合的實現(xiàn)方法。 3.根據(jù)坯料在前一個工位上加熱結(jié)束時的溫度是坯料在下一個工位上的初始溫度，提出了多次建模模擬的方法，實現(xiàn)了坯料的運動。 4.在考慮線圈端部磁力線逸散、坯料運動以及坯料對線圈內(nèi)磁場的影響的前提下，對坯料通過單個感應(yīng)線圈的加熱過程的溫度場進行了模擬分析，得到了加熱過程中坯料溫度的變化曲線以及加熱結(jié)束時坯料上的溫度分布情況，并且與不考慮坯料運動和線圈端部磁力