鋁合金厚板噴淋淬火的非均勻換熱與冷卻特性研究.pdf

1、鋁合金厚板輥底噴淋淬火過(guò)程的非均勻換熱和冷卻足引起其組織與性能不均勻的重要原因。本文基于單噴嘴單面噴淋淬火試驗(yàn),研究了被噴射表面換熱系數(shù)的時(shí)間非均勻性及其計(jì)算方法;建立了多噴嘴單面噴淋淬火裝置,研究了噴嘴直徑(D)、相鄰噴嘴距離(L)和噴射壓力(P)對(duì)厚板非均勻冷卻的影響;建立了被噴射表面換熱系數(shù)的非均勻分布模型,并基于ABAQUS軟件模擬了溫度場(chǎng)、殘余應(yīng)力一應(yīng)變分布特性。獲得了以下主要結(jié)果:
　　 (1)基于7050合金厚板單

2、噴嘴單面噴淋淬火試驗(yàn),比較了根據(jù)單點(diǎn)實(shí)測(cè)冷卻曲線和兩點(diǎn)冷卻曲線兩種反求計(jì)算被噴射表面換熱系數(shù)方法的適應(yīng)性。結(jié)果表明,單點(diǎn)反求法所得換熱系數(shù)更適合于本文試驗(yàn)條件。
　　 (2)建立了多噴嘴噴射淬火試驗(yàn)裝置,揭示了噴射工藝參數(shù)對(duì)7050合金厚板淬火試樣心部冷卻的影響規(guī)律。當(dāng)D和P一定,L越小,相鄰渦對(duì)互相干擾越大,紊流區(qū)冷卻強(qiáng)度越大;當(dāng)L/D=8～14時(shí),從470℃冷至300℃的平均冷卻速率出現(xiàn)波谷,L/D=14～20間出現(xiàn)波峰。<

3、br>　　 (3)建立了多噴嘴噴射淬火條件下被噴射表面換熱系數(shù)的非均勻分布模型,研究了7050合金厚板的非均勻冷卻特性。結(jié)果表明,駐點(diǎn)區(qū)表面溫度梯度出現(xiàn)二次峰值,P越大,二次峰值效應(yīng)就減小;噴射壓力(P)與噴嘴直徑(D)越小,表面溫度回升越明顯。
　　 (4)揭示了7050合金厚板多噴嘴噴射淬火條件下的駐點(diǎn)區(qū)與紊流區(qū)淬火殘余應(yīng)力不均勻分布規(guī)律。單面噴射淬火時(shí),殘余拉應(yīng)力峰值出現(xiàn)在表面到心部之間;雙面噴射淬火時(shí),也有類似的規(guī)律。