CNG大氣瓶亞溫淬火熱處理過程數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、CNG大氣瓶的承載壓力高，長期工作在“加載-卸載”的疲勞環(huán)境中。由于CNG大氣瓶具有尺寸大、質(zhì)量大的特點，其熱處理工藝往往十分復(fù)雜。淬火過程是CNG大氣瓶熱處理工藝中最為重要的環(huán)節(jié)，對其最終熱處理質(zhì)量和使用性能起著關(guān)鍵性作用。數(shù)值模擬技術(shù)可以準確逼真的模擬熱處理工藝生產(chǎn)，預(yù)測工件的熱處理質(zhì)量，為CNG大氣瓶的熱處理工藝制定與生產(chǎn)工藝優(yōu)化提供了一種有效研究方法。
　　首先，通過查閱文獻獲得了CNG大氣瓶用30CrMo鋼的高溫力學(xué)性能

2、及其不同組織在不同溫度下的比熱等物性參數(shù)，并通過利用材料的CCT曲線和TTT曲線計算了30CrMo鋼的Leblond模型和Koistinen-Marburger模型相變參數(shù)，為后續(xù)數(shù)值模擬研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　接著，考慮了CNG大氣瓶在熱處理過程中溫度-組織-應(yīng)力三者間的相互耦合關(guān)系，并考慮了熱物性參數(shù)、相變潛熱、相變塑性等因素對熱處理過程的影響，建立了CNG大氣瓶在熱處理過程的數(shù)學(xué)模型。
　　然后，利用CAD和CAE軟

3、件平臺，建立了CNG大氣瓶的三維幾何模型和有限元模型。進而利用有限元軟件平臺SYSWELD，結(jié)合大氣瓶實際熱處理生產(chǎn)工藝特點，在采用“內(nèi)外表面同步噴霧”的槽外淬火工藝基礎(chǔ)上，對CNG大氣瓶的傳統(tǒng)淬火工藝和新型亞溫淬火工藝進行了數(shù)值模擬，分析了淬火過程中氣瓶瓶身內(nèi)各特征節(jié)點的溫度、組織和應(yīng)力的演變。
　　最后，針對大氣瓶強度滿足需求但韌性不足的問題，探究了亞溫?zé)崽幚砉に嚭蛡鹘y(tǒng)調(diào)質(zhì)工藝對大氣瓶相關(guān)力學(xué)性能的影響，對該CNG大氣瓶提出了