45鋼坯鍛前感應加熱的有限元模擬分析.pdf

1、感應加熱是利用電磁感應的方法使被加熱的材料(即坯料)的內部產生渦電流，依靠這些渦電流的能量達到加熱目的。目前國內外鍛前加熱已普遍采用感應加熱。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的附加應力或組織不均勻，甚至導致鍛造裂紋，影響成形工藝和鍛件質量，并且對模具壽命也有很大的影響，所以應該把鍛件毛坯溫度控制在合理的范圍內。本論文根據感應加熱的原理和特點，在考慮坯料運動和線圈端部磁力線逸散的前提下，對45鋼坯鍛造前的感應透熱過程的

2、溫度場進行了數(shù)值模擬，以期對感應加熱的熱行為進行預測，為感應線圈的設計和加熱工藝的制定提供依據。 其主要內容概括如下： 1.對感應線圈空載以及滿載時線圈內的磁場進行了有限元模擬，得到了磁場的分布情況，從而說明在感應加熱模擬過程中，應該考慮線圈端部磁力線逸散、坯料運動以及坯料對線圈內磁場的影響。 2.根據感應加熱原理，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.根據坯料在前一個工位上加熱結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磁場的影響的前提下，對坯料通過單個感應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