大型筒體鍛件差溫?zé)崽幚磉^程研究

大型鑄鍛件由于形大體重，生產(chǎn)品種多數(shù)量少，工序多周期長，而且產(chǎn)品質(zhì)量要求高，生產(chǎn)技術(shù)管理復(fù)雜，所以后續(xù)熱處理非常重要。由于大型鍛件的熱處理一般在井式爐中進(jìn)行，所以井式爐的加熱性能是熱處理過程的關(guān)鍵，但是其工藝特點(diǎn)決定了試驗(yàn)成本較高。而計(jì)算機(jī)模擬具有快速、低成本特點(diǎn)，因此利用計(jì)算機(jī)模擬大型鑄鍛件的熱處理過程具有極大優(yōu)勢。本文通過在加熱過程引入修正換熱系數(shù)，采用逆運(yùn)算法，模擬筒體加熱過程，通過計(jì)算機(jī)模擬確定試驗(yàn)過程的各項(xiàng)參數(shù)，研究筒體加熱過程中溫度以及綜合換熱系數(shù)的變化，對工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)相關(guān)的熱處理工藝具有實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 筒體加熱試驗(yàn)

試驗(yàn)對外形尺寸為φ1940mm×φ1240mm×3200mm的2.25cr1mo鋼筒形工件進(jìn)行加熱，工件放置在托盤上，上面加蓋12mm厚的鋼板封口，并在鋼板表面覆蓋兩層保溫棉，目的是盡量避免上部的輻射對工件內(nèi)表面的影響。在距離工件下端1420mm處的內(nèi)外壁各加裝接觸熱電偶1支，外壁熱電偶標(biāo)為1號，內(nèi)壁為2號。所用的加熱爐由6個(gè)筒節(jié)構(gòu)成，在每個(gè)硅酸鋁纖維筒體設(shè)置一個(gè)電偶測溫孔以測量爐氣的溫度，熱電偶放入深度200mm。其中測量爐氣溫度的8號熱電偶與測量工件表面溫度的1號、2號熱電偶放置在同一高度，爐氣升溫曲線如圖2所示。預(yù)熱階段加熱保溫過程全部在差溫爐中進(jìn)行，將爐氣溫度由室溫經(jīng)135min升高到300℃，保溫120min后，以50℃/h的速度升高到550℃，再保溫240min，此后，按1000kw的全功率向1050℃升溫，同時(shí)必須注意工件表面的熱電偶在加熱過程中不超過960℃，否則停止全功率升溫，以防止工件過燒。出爐時(shí)先打開爐蓋讓橫銷降溫到800℃左右，吊出空冷。
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