感應(yīng)加熱具有加熱速度快、物料內(nèi)部發(fā)熱效率高、加熱均勻,并具有產(chǎn)品質(zhì)量好、無污染、易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化等一系列優(yōu)點(diǎn),因此近年來得到了迅速發(fā)展。對軋輥采用感應(yīng)淬火處理能夠較好地解決其表面和芯部性能要求不一致的矛盾,既能提高其表面強(qiáng)度、硬度和耐磨性,又能保持其芯部的塑性和韌性,從而提高其承受沖擊負(fù)荷、抗磨損和耐疲勞的能力。利用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)來仿真感應(yīng)加熱過程可以提前預(yù)測工件的溫度場分布,通過優(yōu)化能夠獲得最佳淬硬層的感應(yīng)淬火加熱工藝,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先,應(yīng)用電磁學(xué)和傳熱學(xué)基本理論,建立了軋輥電磁場、溫度場及應(yīng)力場耦合的數(shù)學(xué)模型,并對軋輥在靜止線圈內(nèi)感應(yīng)加熱過程進(jìn)行分析,給出了軋輥在靜止線圈內(nèi)進(jìn)行感應(yīng)加熱的數(shù)值模擬結(jié)果。然后,研究了電流密度、電流頻率、空氣間隙等因素對軋輥感應(yīng)加熱影響。研究結(jié)果表明,電流密度主要影響加熱速度,電流頻率影響透熱深度和加熱速度,空氣間隙對加熱效果影響很小。最后,研究軋輥在移動單線圈內(nèi)感應(yīng)淬火的一般規(guī)律,現(xiàn)存在透入深度內(nèi)奧氏體化時(shí)間短的缺點(diǎn),改用移動雙線圈進(jìn)行感應(yīng)加熱,結(jié)果能夠得到較好的改善。本文所取得的研究結(jié)果,可為合理選擇軋輥感應(yīng)加熱工藝參數(shù)提供參考依據(jù)... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

感應(yīng)加熱工作原理圖

效應(yīng)的描述如下：把交流電圧施加在圓柱形狀導(dǎo)體上，電場。在理想狀態(tài)下的任意時(shí)刻，在導(dǎo)體中，同一截面干擾下是相等的，然而，在電磁感應(yīng)的條件下，電場多，因?yàn)殡娫串a(chǎn)生的會同時(shí)存在反相的電場，這是因?yàn)閷?dǎo)磁場變化，也就是導(dǎo)體中具有和外部電勢不一樣的感應(yīng)電，導(dǎo)致導(dǎo)體中的實(shí)際電流值變小。rVei 外加電動勢的瞬時(shí)值，V；感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值，V；瞬時(shí)電流值，A；為直流時(shí)的電阻， 。體的橫截面剖分成很多面積大小相等的同心薄層，電流從圓筒形電線形成了整個載流導(dǎo)體，如圖 2-2 所示。

絕對值相等方向不同時(shí)，電流將不均勻在導(dǎo)體電流的大小和方向相同時(shí)，將重點(diǎn)位于導(dǎo)體兩端時(shí)，導(dǎo)線相離近，B 處將受到 A 處磁場的干擾時(shí)，d1>d2，b1 處的磁力線較 b2 處多，因此 b1勢和原有電動勢相比較兩者的方向完全不同， B 處整體電動勢，所以兩處電動勢也會下降， b2 處。當(dāng) A、B 之間的距離很近，且此時(shí)導(dǎo)體上的電流就會更加集中分布在靠近 b2 的外側(cè)。的，所以 A 導(dǎo)線的也集中從其外側(cè)附近流過。電流的密度也因此大于外部。鄰近效應(yīng)的激烈高低的影響，距離間隔越小，電流頻率越高，時(shí)，軋輥和感應(yīng)器就相當(dāng)于是 A、B 兩個線圈熱時(shí)的效率得到顯著提升。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]感應(yīng)加熱的溫度場仿真模擬計(jì)算及探討[J]. 孫格平,楊秀霞,馬大江,朱學(xué)剛,萬敏.  大型鑄鍛件. 2018(05)
[2]鐵磁性金屬材料低頻磁導(dǎo)率測量實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱競哲,徐志遠(yuǎn),伍權(quán).  電子技術(shù). 2017(08)
[3]二輥軋機(jī)軋輥感應(yīng)加熱有限元分析[J]. 顧伊杰,王紀(jì)開,任津毅,李長生.  寬厚板. 2015(02)
[4]中頻感應(yīng)加熱在鍛造中的節(jié)能應(yīng)用[J]. 羅波,吳希剛,何曙光,賈朝國.  電世界. 2015(01)
[5]用感應(yīng)淬火取代滲碳滲氮是節(jié)能環(huán)保的重要進(jìn)步[J]. 楊帆.  金屬加工(熱加工). 2015(01)
[6]Cr8鋼奧氏體晶粒長大規(guī)律[J]. 王葛,王東冉,劉利剛,郭靖,孫艷亮,楊慶祥,李強(qiáng).  材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]高頻直縫焊管焊接殘余應(yīng)力的三維有限元模擬研究[J]. 于恩林,韓毅,谷緒地,張洪亮.  燕山大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]基于ANSYS的集膚效應(yīng)分析[J]. 陳清偉,邱望標(biāo),陳偉興.  貴州科學(xué). 2012(01)
[9]感應(yīng)加熱技術(shù)在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 宋強(qiáng),李春榮.  裝備制造技術(shù). 2010(11)
[10]感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展與思考[J]. 沈慶通.  熱處理. 2010(05)

碩士論文
[1]中頻感應(yīng)加熱大直徑管材熱應(yīng)力分析[D]. 王俊峰.西安科技大學(xué) 2018
[2]直縫焊管高頻接觸焊過程溫度場的三維數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫春婷.燕山大學(xué) 2017
[3]Cr8鋼軋輥同步雙頻感應(yīng)加熱數(shù)值模擬研究[D]. 陳威宇.燕山大學(xué) 2017
[4]Cr8鋼工作輥淬火過程數(shù)值模擬與工藝優(yōu)化[D]. 常旭東.燕山大學(xué) 2016
[5]齒輪的滲碳預(yù)備熱處理工藝和性能研究[D]. 孟旭麗.大連海事大學(xué) 2016
[6]連鑄坯感應(yīng)加熱三維有限元數(shù)值模擬研究[D]. 竇同偉.杭州電子科技大學(xué) 2015
[7]鍛造及熱處理工藝對MC5冷軋輥坯缺陷與組織性能的影響[D]. 徐詠梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]帶鋼感應(yīng)加熱磁—熱耦合場數(shù)值模擬研究[D]. 齊文亮.東北大學(xué) 2014
[9]鋼板移動式感應(yīng)加熱溫度分布規(guī)律研究[D]. 汪志芳.大連理工大學(xué) 2014
[10]滾珠絲杠感應(yīng)加熱有限元分析及優(yōu)化[D]. 宋燕莎.山東大學(xué) 2013



本文編號：3550696