Cr8鋼軋輥感應(yīng)加熱及跟蹤水冷數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-12-24 15:00
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(wú)污染、易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn),因此近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。對(duì)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(lái)仿真感應(yīng)加熱過(guò)程可以提前預(yù)測(cè)工件的溫度場(chǎng)分布,通過(guò)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(chǎng)、溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)耦合的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)軋輥在靜止線(xiàn)圈內(nèi)感應(yīng)加熱過(guò)程進(jìn)行分析,給出了軋輥在靜止線(xiàn)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(duì)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(duì)加熱效果影響很小。最后,研究軋輥在移動(dòng)單線(xiàn)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(dòng)雙線(xiàn)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(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chǎng)。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(chǎng)多,因?yàn)殡娫串a(chǎn)生的會(huì)同時(shí)存在反相的電場(chǎng),這是因?yàn)閷?dǎo)磁場(chǎng)變化,也就是導(dǎo)體中具有和外部電勢(shì)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(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值,V;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(xiàn)形成了整個(gè)載流導(dǎo)體,如圖 2-2 所示。
絕對(duì)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(xiàn)相離近,B 處將受到 A 處磁場(chǎng)的干擾時(shí),d1>d2,b1 處的磁力線(xiàn)較 b2 處多,因此 b1勢(shì)和原有電動(dòng)勢(shì)相比較兩者的方向完全不同, B 處整體電動(dòng)勢(shì),所以?xún)商庪妱?dòng)勢(shì)也會(huì)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(huì)更加集中分布在靠近 b2 的外側(cè)。的,所以 A 導(dǎo)線(xiàn)的也集中從其外側(cè)附近流過(guò)。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(gè)線(xiàn)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(chǎng)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(wàn)敏. 大型鑄鍛件. 2018(05)
[2]鐵磁性金屬材料低頻磁導(dǎo)率測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱競(jìng)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(kāi),任津毅,李長(zhǎng)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(guó). 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(zhǎng)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(guò)程溫度場(chǎng)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(guò)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(duì)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(chǎng)數(shù)值模擬研究[D]. 齊文亮.東北大學(xué) 2014
[9]鋼板移動(dòng)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(hào):3550696
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chǎng)。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(chǎng)多,因?yàn)殡娫串a(chǎn)生的會(huì)同時(shí)存在反相的電場(chǎng),這是因?yàn)閷?dǎo)磁場(chǎng)變化,也就是導(dǎo)體中具有和外部電勢(shì)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(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值,V;感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(xiàn)形成了整個(gè)載流導(dǎo)體,如圖 2-2 所示。
絕對(duì)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(xiàn)相離近,B 處將受到 A 處磁場(chǎng)的干擾時(shí),d1>d2,b1 處的磁力線(xiàn)較 b2 處多,因此 b1勢(shì)和原有電動(dòng)勢(shì)相比較兩者的方向完全不同, B 處整體電動(dòng)勢(shì),所以?xún)商庪妱?dòng)勢(shì)也會(huì)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(huì)更加集中分布在靠近 b2 的外側(cè)。的,所以 A 導(dǎo)線(xiàn)的也集中從其外側(cè)附近流過(guò)。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(gè)線(xiàn)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(chǎng)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(wàn)敏. 大型鑄鍛件. 2018(05)
[2]鐵磁性金屬材料低頻磁導(dǎo)率測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱競(jìng)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(kāi),任津毅,李長(zhǎng)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(guó). 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(zhǎng)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(guò)程溫度場(chǎng)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(guò)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(duì)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(chǎng)數(shù)值模擬研究[D]. 齊文亮.東北大學(xué) 2014
[9]鋼板移動(dòng)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(hào):3550696
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