熱源特征對圓筒形工件局部熱處理效果的影響.pdf

1、鍋爐、壓力容器、壓力管道是在工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中應用最廣泛的三種特種設備，其主體結構或主要部件絕大部分均為圓筒形焊接結構。出于改善焊接接頭性能、消除殘余應力等方面的考慮，經(jīng)常需對這些設備的焊接接頭進行局部熱處理。目前國內(nèi)外標準對于局部熱處理的規(guī)定差別很大，部分標準的規(guī)定缺乏可操作性，對于局部熱處理的研究也僅限于給定溫度場或熱流密度，未考慮熱源特征對局部熱處理效果的影響，因此限制了這些研究成果的推廣應用。
　　 本文采用有限元模擬

2、技術對圓筒形工件局部熱處理問題進行研究。提出了實際熱源與理想熱源根本區(qū)別在于其在熱量輸出過程中存在時間和空間不均勻性的觀點，編制了相關APDL分析程序，并通過在分析模型中引入陶瓷層、空氣薄層和不同數(shù)目的電阻絲(加熱層)的方式對均勻熱源和非均勻熱源的特征進行了模擬和研究，得出了許多有價值的結論。研究結果表明，陶瓷層和空氣薄層的存在導致筒體溫度變化滯后于電阻絲的溫度變化。提出了溫度場不均勻度的概念，并指出在加熱面積和升溫速度相同的前提下，電

3、阻絲數(shù)減少會導致加熱區(qū)內(nèi)溫度場不均勻度加大。提出了最大相對輻射傳熱比的概念，并指出最大相對輻射傳熱比隨著電阻絲數(shù)的增加而逐漸減小，當電阻絲數(shù)大于30時，相對輻射傳熱比趨于常數(shù)，即輻射傳熱在總熱生成量中所占的比例不再受電阻絲數(shù)變化的影響。數(shù)據(jù)分析結果表明，非均勻熱源中電阻絲的布置情況對熱處理過程影響顯著，簡體內(nèi)外側的溫度、熱流密度、應力曲線都存在圍繞均勻熱源對應曲線波動的現(xiàn)象，但溫度、熱流密度、應力的峰值都出現(xiàn)在布置電阻絲的位置。增加電阻