低壓轉(zhuǎn)子加熱過(guò)程模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，熱處理過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬越來(lái)越受到人們的重視，已經(jīng)成為當(dāng)前熱處理過(guò)程研究和工藝設(shè)計(jì)中必不可少的重要部分。大鍛件作為重要的裝備零件，其質(zhì)量和性能的要求越來(lái)越高。為滿(mǎn)足需要，必須提高大鍛件的熱處理質(zhì)量。由于大鍛件的尺寸結(jié)構(gòu)原因，傳統(tǒng)以經(jīng)驗(yàn)、定性方式制訂熱處理工藝過(guò)程已不能很好的滿(mǎn)足需求。為節(jié)省人力物力財(cái)力，熱處理的數(shù)值模擬作為一種新的工藝預(yù)測(cè)和制訂方式出現(xiàn)在人們的眼前。對(duì)于大鍛件，熱處理過(guò)程的模擬對(duì)提高工件性能，降低

2、變形和開(kāi)裂傾向有著重要的意義。 本文在充分考慮加熱過(guò)程中瞬態(tài)問(wèn)題、相變潛熱問(wèn)題、熱物性參數(shù)與溫度的關(guān)系以及溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)相互作用的情況下，運(yùn)用MSC.MARC有限元軟件建立加熱過(guò)程的有限元計(jì)算模型，并根據(jù)淬火溫度組織要求，設(shè)定了工藝優(yōu)化原則，并對(duì)原有工藝進(jìn)行的模擬分析。通過(guò)改變加熱工藝中的升溫速度、中間保溫溫度和保溫時(shí)間等工藝參數(shù)，對(duì)不同尺寸的30Cr2Ni4MoV低壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行工藝優(yōu)化。 借助于計(jì)算機(jī)模擬，本文分析了階梯

3、加熱過(guò)程中各工藝參數(shù)對(duì)加熱過(guò)程中組織轉(zhuǎn)變、均溫情況和熱應(yīng)力大小的影響。結(jié)果表明：階梯加熱過(guò)程中的第一次升溫速度能有效降低低壓轉(zhuǎn)子加熱過(guò)程中產(chǎn)生的第一次最大溫差和彈性狀態(tài)下的最大熱應(yīng)力；中間保溫溫度的降低能降低第一次最大溫差和最大熱應(yīng)力，但效果不甚明顯；但其升高能有效降低第二次最大溫差，減小表心部開(kāi)始奧氏體化的時(shí)間間隔；第二次升溫階段的升溫速度的增加會(huì)降低表面奧氏體化的時(shí)間，但對(duì)心部奧氏體化時(shí)間影響很小，同時(shí)會(huì)增加低壓轉(zhuǎn)子的均溫時(shí)間。