Cr8钢轧辊感应加热及跟踪水冷数值模拟
发布时间：2021-12-24 15:00
感应加热具有加热速度快、物料内部发热效率高、加热均匀,并具有产品质量好、无污染、易于实现生产自动化等一系列优点,因此近年来得到了迅速发展。对轧辊采用感应淬火处理能够较好地解决其表面和芯部性能要求不一致的矛盾,既能提高其表面强度、硬度和耐磨性,又能保持其芯部的塑性和韧性,从而提高其承受冲击负荷、抗磨损和耐疲劳的能力。利用计算机数值模拟技术来仿真感应加热过程可以提前预测工件的温度场分布,通过优化能够获得最佳淬硬层的感应淬火加热工艺,具有非常重要的现实意义。首先,应用电磁学和传热学基本理论,建立了轧辊电磁场、温度场及应力场耦合的数学模型,并对轧辊在静止线圈内感应加热过程进行分析,给出了轧辊在静止线圈内进行感应加热的数值模拟结果。然后,研究了电流密度、电流频率、空气间隙等因素对轧辊感应加热影响。研究结果表明,电流密度主要影响加热速度,电流频率影响透热深度和加热速度,空气间隙对加热效果影响很小。最后,研究轧辊在移动单线圈内感应淬火的一般规律,现存在透入深度内奥氏体化时间短的缺点,改用移动双线圈进行感应加热,结果能够得到较好的改善。本文所取得的研究结果,可为合理选择轧辊感应加热工艺参数提供参考依据...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
感应加热工作原理图
效应的描述如下：把交流电圧施加在圆柱形状导体上，电场。在理想状态下的任意时刻，在导体中，同一截面干扰下是相等的，然而，在电磁感应的条件下，电场多，因为电源产生的会同时存在反相的电场，这是因为导磁场变化，也就是导体中具有和外部电势不一样的感应电，导致导体中的实际电流值变小。rVei 外加电动势的瞬时值，V；感应电动势的瞬时值，V；瞬时电流值，A；为直流时的电阻， 。体的横截面剖分成很多面积大小相等的同心薄层，电流从圆筒形电线形成了整个载流导体，如图 2-2 所示。
绝对值相等方向不同时，电流将不均匀在导体电流的大小和方向相同时，将重点位于导体两端时，导线相离近，B 处将受到 A 处磁场的干扰时，d1>d2，b1 处的磁力线较 b2 处多，因此 b1势和原有电动势相比较两者的方向完全不同， B 处整体电动势，所以两处电动势也会下降， b2 处。当 A、B 之间的距离很近，且此时导体上的电流就会更加集中分布在靠近 b2 的外侧。的，所以 A 导线的也集中从其外侧附近流过。电流的密度也因此大于外部。邻近效应的激烈高低的影响，距离间隔越小，电流频率越高，时，轧辊和感应器就相当于是 A、B 两个线圈热时的效率得到显著提升。
【参考文献】：
期刊论文
[1]感应加热的温度场仿真模拟计算及探讨[J]. 孙格平,杨秀霞,马大江,朱学刚,万敏. 大型铸锻件. 2018(05)
[2]铁磁性金属材料低频磁导率测量实验研究[J]. 朱竞哲,徐志远,伍权. 电子技术. 2017(08)
[3]二辊轧机轧辊感应加热有限元分析[J]. 顾伊杰,王纪开,任津毅,李长生. 宽厚板. 2015(02)
[4]中频感应加热在锻造中的节能应用[J]. 罗波,吴希刚,何曙光,贾朝国. 电世界. 2015(01)
[5]用感应淬火取代渗碳渗氮是节能环保的重要进步[J]. 杨帆. 金属加工(热加工). 2015(01)
[6]Cr8钢奥氏体晶粒长大规律[J]. 王葛,王东冉,刘利刚,郭靖,孙艳亮,杨庆祥,李强. 材料热处理学报. 2014(02)
[7]高频直缝焊管焊接残余应力的三维有限元模拟研究[J]. 于恩林,韩毅,谷绪地,张洪亮. 燕山大学学报. 2012(04)
[8]基于ANSYS的集肤效应分析[J]. 陈清伟,邱望标,陈伟兴. 贵州科学. 2012(01)
[9]感应加热技术在铸造生产中的应用[J]. 宋强,李春荣. 装备制造技术. 2010(11)
[10]感应加热技术的发展与思考[J]. 沈庆通. 热处理. 2010(05)
硕士论文
[1]中频感应加热大直径管材热应力分析[D]. 王俊峰.西安科技大学 2018
[2]直缝焊管高频接触焊过程温度场的三维数值分析及实验研究[D]. 孙春婷.燕山大学 2017
[3]Cr8钢轧辊同步双频感应加热数值模拟研究[D]. 陈威宇.燕山大学 2017
[4]Cr8钢工作辊淬火过程数值模拟与工艺优化[D]. 常旭东.燕山大学 2016
[5]齿轮的渗碳预备热处理工艺和性能研究[D]. 孟旭丽.大连海事大学 2016
[6]连铸坯感应加热三维有限元数值模拟研究[D]. 窦同伟.杭州电子科技大学 2015
[7]锻造及热处理工艺对MC5冷轧辊坯缺陷与组织性能的影响[D]. 徐咏梅.哈尔滨工业大学 2014
[8]带钢感应加热磁—热耦合场数值模拟研究[D]. 齐文亮.东北大学 2014
[9]钢板移动式感应加热温度分布规律研究[D]. 汪志芳.大连理工大学 2014
[10]滚珠丝杠感应加热有限元分析及优化[D]. 宋燕莎.山东大学 2013
本文编号：3550696
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
感应加热工作原理图
效应的描述如下：把交流电圧施加在圆柱形状导体上，电场。在理想状态下的任意时刻，在导体中，同一截面干扰下是相等的，然而，在电磁感应的条件下，电场多，因为电源产生的会同时存在反相的电场，这是因为导磁场变化，也就是导体中具有和外部电势不一样的感应电，导致导体中的实际电流值变小。rVei 外加电动势的瞬时值，V；感应电动势的瞬时值，V；瞬时电流值，A；为直流时的电阻， 。体的横截面剖分成很多面积大小相等的同心薄层，电流从圆筒形电线形成了整个载流导体，如图 2-2 所示。
绝对值相等方向不同时，电流将不均匀在导体电流的大小和方向相同时，将重点位于导体两端时，导线相离近，B 处将受到 A 处磁场的干扰时，d1>d2，b1 处的磁力线较 b2 处多，因此 b1势和原有电动势相比较两者的方向完全不同， B 处整体电动势，所以两处电动势也会下降， b2 处。当 A、B 之间的距离很近，且此时导体上的电流就会更加集中分布在靠近 b2 的外侧。的，所以 A 导线的也集中从其外侧附近流过。电流的密度也因此大于外部。邻近效应的激烈高低的影响，距离间隔越小，电流频率越高，时，轧辊和感应器就相当于是 A、B 两个线圈热时的效率得到显著提升。
【参考文献】：
期刊论文
[1]感应加热的温度场仿真模拟计算及探讨[J]. 孙格平,杨秀霞,马大江,朱学刚,万敏. 大型铸锻件. 2018(05)
[2]铁磁性金属材料低频磁导率测量实验研究[J]. 朱竞哲,徐志远,伍权. 电子技术. 2017(08)
[3]二辊轧机轧辊感应加热有限元分析[J]. 顾伊杰,王纪开,任津毅,李长生. 宽厚板. 2015(02)
[4]中频感应加热在锻造中的节能应用[J]. 罗波,吴希刚,何曙光,贾朝国. 电世界. 2015(01)
[5]用感应淬火取代渗碳渗氮是节能环保的重要进步[J]. 杨帆. 金属加工(热加工). 2015(01)
[6]Cr8钢奥氏体晶粒长大规律[J]. 王葛,王东冉,刘利刚,郭靖,孙艳亮,杨庆祥,李强. 材料热处理学报. 2014(02)
[7]高频直缝焊管焊接残余应力的三维有限元模拟研究[J]. 于恩林,韩毅,谷绪地,张洪亮. 燕山大学学报. 2012(04)
[8]基于ANSYS的集肤效应分析[J]. 陈清伟,邱望标,陈伟兴. 贵州科学. 2012(01)
[9]感应加热技术在铸造生产中的应用[J]. 宋强,李春荣. 装备制造技术. 2010(11)
[10]感应加热技术的发展与思考[J]. 沈庆通. 热处理. 2010(05)
硕士论文
[1]中频感应加热大直径管材热应力分析[D]. 王俊峰.西安科技大学 2018
[2]直缝焊管高频接触焊过程温度场的三维数值分析及实验研究[D]. 孙春婷.燕山大学 2017
[3]Cr8钢轧辊同步双频感应加热数值模拟研究[D]. 陈威宇.燕山大学 2017
[4]Cr8钢工作辊淬火过程数值模拟与工艺优化[D]. 常旭东.燕山大学 2016
[5]齿轮的渗碳预备热处理工艺和性能研究[D]. 孟旭丽.大连海事大学 2016
[6]连铸坯感应加热三维有限元数值模拟研究[D]. 窦同伟.杭州电子科技大学 2015
[7]锻造及热处理工艺对MC5冷轧辊坯缺陷与组织性能的影响[D]. 徐咏梅.哈尔滨工业大学 2014
[8]带钢感应加热磁—热耦合场数值模拟研究[D]. 齐文亮.东北大学 2014
[9]钢板移动式感应加热温度分布规律研究[D]. 汪志芳.大连理工大学 2014
[10]滚珠丝杠感应加热有限元分析及优化[D]. 宋燕莎.山东大学 2013
本文编号：3550696
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