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• (按年度、期号倒序) 一年内发表的文章 |  两年内 |  三年内 |  全部 Please wait a minute... 选择: 导出引用 EndNote Ris BibTeX 显示/隐藏图片 Select 筒节淬火界面换热系数求解方法对比 蒋竹凌, 张万良, 夏彬 金属热处理    2023, 48 (10): 279-284.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.10.043 摘要 （20）      PDF （3168KB）（21）    可视化    以压力容器筒节为研究对象,基于中空圆柱热传导差分方程,采用温差直接法和温度迭代法,建立换热系数求解的数学模型。根据筒节的实测冷却曲线,通过非线性温度迭代法和温差直接法求解界面换热系数随淬火时间变化曲线,模拟筒节试件淬火过程温度场,对比试验值与两种方法模拟值的误差,验证温差直接法的可靠性,并比较温度迭代法与温差直接法的差异。结果表明,两种方法的温度模拟结果误差都在18%以内且差距不大,但温差直接法的准确性优于温度迭代法。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select X80钢管道焊接致氢富集及热处理数值模拟 薛景宏, 白晨旭 金属热处理    2023, 48 (10): 285-290.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.10.044 摘要 （19）      PDF （3193KB）（20）    可视化    为了探究焊后热处理对焊接残余应力及氢扩散的影响,采用Abaqus软件建立含六层环焊缝的X80钢管道模型,进行温度场、应力场和氢扩散耦合分析。结果表明,焊接产生的残余应力主要集中在焊缝区和热影响区,Mises等效应力峰值为580 MPa,已接近管材的屈服强度。管道材料内氢浓度沿着径向和轴向分布不同,但均与静水应力的分布规律相似。输氢管道焊后热处理的效果明显,可显著降低焊接残余应力、静水应力,从而降低氢富集浓度,减少焊缝处可能的氢脆现象发生。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select ECAE法制备铜铝双金属复合棒材数值模拟与试验研究 张翔, 王晓溪, 王海波, 张飞, 石凤健 金属热处理    2023, 48 (10): 291-296.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.10.045 摘要 （18）      PDF （2623KB）（28）    可视化    利用Deform-3D有限元软件对铜铝双金属复合棒材室温4道次BC路径ECAE变形过程进行模拟,研究了金属流动、挤压载荷、等效应变以及平均应力的分布及变化规律;并在自行设计的模具上进行了试验验证,成功制备出铜铝双金属复合棒材,对变形材料进行了物理网格试验及组织性能测试。结果表明,ECAE工艺下铜铝双金属复合棒材内部存在剧烈剪切变形区,复合坯料由不稳定变形逐渐过渡为均匀协调变形,材料内部处于理想的三向压应力状态,静水压力较高,界面处金属结合紧密。4道次ECAE挤压后,铜铝双金属复合坯料整体变形相对均匀,平均累积等效应变量为4.49。随着挤压道次的增加,载荷峰值不断增加,同时复合坯料内部显微硬度不断升高,但包覆层增幅大于芯部材料。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select H11钢大型压铸模块真空气淬的数值模拟与试验 陈浩, 涂宇杰, 蒋志鹏, 吴晓春 金属热处理    2024, 49 (2): 227-235.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.02.037 摘要 （11）      PDF （5757KB）（11）    可视化    采用数值模拟与试验相结合的方法研究了淬火压力对H11钢大模块(500 mm×500 mm×500 mm)真空气淬过程中的温度场、组织场和应力场的影响。结果表明,更大的淬火压力具有更好的冷却效果,但与此同时也会造成更大的淬火应力从而增加模块开裂的风险。模块整体的冷速随着淬火压力的增加而加快,在高温相变区(600~800 ℃),8 bar淬火压力模块心部的最大冷速为0.20 ℃/s,比4 bar淬火压力高0.06 ℃/s。8 bar和4 bar淬火压力下模块的最大应力分别为655 MPa和437 MPa。通过试验验证得知,4 bar淬火压力下模块心部出现了沿晶碳化物,故H11钢大模块真空气淬的过程中在600~800 ℃其心部冷速至少要≥0.16 ℃/s。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 管形构件热处理形状系数数值模拟 刘刚, 刘艳梅, 张增光, 康冲, 王新宇, 廖启宇 金属热处理    2024, 49 (3): 279-285.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.03.046 摘要 （10）      PDF （3485KB）（13）    可视化    针对现行热处理标准中长管形状系数准确性问题,采用ABAQUS模拟软件提供的Heat Transfer分析模块,统一采用环境辐射传热方式,建立了圆棒直径Ø20~Ø40 mm共21条模拟升温曲线组成的标准样库。利用模拟仿真及数据分析技术,提出了“等效圆棒直径条件厚度对比法”,经过模拟计算得到:短管形状系数为2,长管形状系数为2+2R内/R外。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 不同层间冷却时间下H13钢电弧增材制造热力场数值模拟及强化效果 朱禹, 陈菊芳, 陈蒙恩, 李小平, 彭天豪 金属热处理    2024, 49 (2): 236-243.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.02.038 摘要 （9）      PDF （5267KB）（9）    可视化    采用SYSWELD软件建立了单道多层H13钢电弧增材制造的有限元模型,通过试验对该模型进行验证,模拟分析了不同层间冷却时间(60、90、150、300 s)下单道多层成形过程中的温度场、应力场及畸变量。结果表明,模拟得到的热循环曲线和应力分布曲线与实测结果相吻合,验证了有限元模型的可靠性;随着层间冷却时间的延长,成形件的散热条件变强,熔覆层中热量累积减弱,焊道重熔的次数减少,最大等效应力由434 MPa降低到403 MPa,畸变量由4.69 mm降低到3.15 mm。在层间冷却时间为300 s时,电弧增材成形件的熔覆区的平均硬度为512 HV0.2,为退火态基板平均硬度(215 HV0.2)的2.38倍,耐磨性比退火态基板提高了近6倍。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 大型厚壁筒体电磁感应加热均温性控制与参数优化 董佳欣, 罗云, 蒋文春, 谷文斌, 董丕健 金属热处理    2024, 49 (3): 275-278.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.03.045 摘要 （9）      PDF （2632KB）（8）    可视化    采用有限元方法对外径Ø1900 mm,壁厚100 mm筒体外壁局部电磁感应加热进行模拟,基于该筒体现场电磁感应加热试验,设计了步进式升温调控方法,分析了不同感应加热参数对筒体局部热处理温度场的影响,得到了最佳感应加热参数。结果表明,根据技术要求,保温温度为595~620 ℃,选取Ø20 mm直径的感应电缆,匝数为16匝,匝间距32 mm,外壁保温宽度为1460 mm,内壁全保温为最佳设计参数。感应加热的电流频率越大,筒体表面的升温速度越快。为了保持温度均匀性,建议合适范围内选取较小频率2 kHz。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 气垫炉中铜带材漂浮行为的数值模拟 赵鹏, 李家栋, 李勇 金属热处理    2023, 48 (12): 269-276.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.12.044 摘要 （9）      PDF （5005KB）（10）    可视化    基于东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室中试气垫炉的试验数据和几何模型,采用Ansys Fluent软件构建了气垫炉漂浮仿真模拟平台,分析了气垫炉入口风量、带材漂浮高度、流体温度和喷嘴结构对铜带材漂浮行为的影响。结果表明,带材漂浮高度在H=80~180 mm范围内有利于带材稳定漂浮;温度越高,带材所受压力降低,增大入口风量对压力的提升效果减弱;高温条件下,出现风机功率波动时对带材压力影响较小,有利于带材稳定漂浮;狭缝喷嘴倾斜角度由30°优化为60°有利于改善带材压力分布均匀性,但会降低带材所受压力。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 轴承套圈贝氏体淬火仿真与试验分析 周瑞虎, 曾志鹏 金属热处理    2023, 48 (12): 277-280.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.12.045 摘要 （9）      PDF （1818KB）（9）    可视化    采用有限元仿真和试验方法分析贝氏体等温淬火工艺对GCr15钢轴承套圈畸变和断裂韧性的影响。采用Deform-3D软件对轴承套圈贝氏体淬火工艺进行数值模拟。以圆柱滚子轴承NJ308为研究对象,仿真热处理后最大直径畸变量为0.08 mm,与试验结果对比,仿真误差14%。采用热处理工艺试验,测量贝氏体淬火后轴承直径畸变量为0.07 mm。对比测量分析常规马氏体淬火和贝氏体淬火后的畸变大小,贝氏体热处理后直径畸变极差小,更为均匀,有利于后续的磨削加工。通过断裂试验对比分析,常规的马氏体淬回火工艺断裂强度为113.3 kN,贝氏体等温淬火处理后的断裂强度为152.7 kN,断裂强度显著提升。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 超高强度螺栓螺纹局部感应加热有限元分析与实践 孙晓军, 杨晨辉, 贺连栋, 王鑫, 张一帆 金属热处理    2023, 48 (12): 281-284.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.12.046 摘要 （9）      PDF （2088KB）（16）    可视化    超高强度螺栓局部感应回火加热速度快、效率高,绿色环保,逐步取代传统的铅浴回火。但其存在线圈设计单一,工艺调节费时费力的现状,故基于COMSOL软件建立了一种螺纹局部回火加热的有限元分析模型,并通过试验结果的对比,验证了分析模型的正确性。同时通过对线圈设计和工艺过程的调整优化,大大减少了螺纹感应加热时的轴向和径向温度的不均匀性,并最终使超高强度螺栓螺纹部分的回火硬度满足回火标准要求。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 钢轨热处理喷风冷却超音速仿形喷嘴设计及仿真 高明昕, 徐林聪, 汪洋, 杨建, 宋华 金属热处理    2024, 49 (3): 286-292.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.03.047 摘要 （7）      PDF （2554KB）（11）    可视化    针对钢轨风冷淬火技术存在的冷却能力弱和冷却均匀性差的突出问题,设计了超音速仿形喷嘴(SP喷嘴),通过超音速射流提高冷却能力,通过对钢轨轨头结构的仿形提高冷却均匀性。使用数值仿真结合试验研究了SP喷嘴对钢轨换热特性的影响。结果表明,SP喷嘴较现有的圆形常速喷嘴、圆形超音速喷嘴和常速仿形喷嘴的冷却能力分别提高了54.22%、13.88%和47.01%,冷却均匀性分别提高了31.11%、31.11%和6.06%。生产时,调节SP喷嘴入口压力,使高温钢轨在冷却至相变结束温度之前(约500 ℃)以接近但不大于其珠光体转变临界冷却速率的速率进行冷却,之后尽可能增大喷嘴入口压力,有利于在保证钢轨热处理性能的前提下提高生产效率。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价