中厚板輥式淬火過程溫度場及應(yīng)力場數(shù)值模擬.pdf

1、輥式淬火機(jī)是中厚板現(xiàn)代化熱處理生產(chǎn)線關(guān)鍵的工藝設(shè)備，輥式淬火工藝是生產(chǎn)高強(qiáng)度高級別中厚板產(chǎn)品的主要熱處理工藝。然而，由于輥式淬火機(jī)水冷卻強(qiáng)度很大，淬火工藝比較復(fù)雜，中厚板淬火時溫度變化劇烈，厚度方向溫差很大，冷速也不同，造成鋼板內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，最終導(dǎo)致鋼板產(chǎn)生翹曲變形，廢品率高。針對這種現(xiàn)象，中厚板輥式連續(xù)淬火過程必須制定出合理的淬火工藝。通過有限元數(shù)值模擬方法，研究淬火過程溫度場、應(yīng)力場變化情況，可以為優(yōu)化中厚板淬火工

2、藝提供理論依據(jù)。
　　本論文立足于中厚板熱處理生產(chǎn)線現(xiàn)狀，選Q690D高強(qiáng)度中厚板為研究對象，結(jié)合中厚板輥式淬火機(jī)淬火過程的冷卻機(jī)理，通過建立中厚板輥式淬火機(jī)淬火過程的熱傳導(dǎo)控制方程，對現(xiàn)有中厚板輥式淬火機(jī)淬火物理過程進(jìn)行合理簡化，建立了中厚板輥式淬火機(jī)淬火過程的二維數(shù)學(xué)模型——取鋼板厚度截面，運(yùn)用ANSYS11.0有限元軟件先模擬分析了厚50mm中厚板輥式連續(xù)淬火過程厚度方向溫度場的分布特點(diǎn)和鋼板冷卻速率變化規(guī)律，模擬數(shù)據(jù)與實(shí)際

3、測量值驗(yàn)證，同時驗(yàn)證數(shù)值模型；再用間接耦合法計(jì)算出其應(yīng)力的分布規(guī)律。運(yùn)用正確、合理的模型模擬分析了表面換熱系數(shù)、淬火方式以及輥道速度對不同規(guī)格中厚鋼板淬火過程中溫度場、應(yīng)力場的影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明：同厚度鋼板，表面換熱系數(shù)在一定范圍內(nèi)增大有利于提高鋼板心部的冷卻速度；當(dāng)中厚板采用高、低壓連續(xù)淬火冷卻這種冷卻方式時有助于鋼板冷卻均勻，減小鋼板內(nèi)部的熱應(yīng)力；輥道速度的增大降低了鋼板心部的冷卻速度，但使鋼板整體的等效應(yīng)力值減小，