复合铸钢支承辊淬火过程温度场数值模拟与实验验证.pdf

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1、下半月出版Material&HeatTreatment~；材料热处理技术●热处理技术●大型轧辊喷雾淬火过程温度场数值模拟系统的开发李莎，吴春京，李江魁2’张英杰(1．北京科技大学铸造研究所，北京100083；2．中钢集团邢台轧辊股份有限公司，河北邢台054025)摘要：利用VisualBasic软件开发了大型轧辊喷雾淬火过程温度场模拟软件，并利用此模拟系统对复合轧辊差温加热后的淬火过程的温度场进行模拟计算来验证此系统的准确性．模拟得到了油淬冷却过程中的温度场分布云图以及轧辊不同深度处的冷却曲线，并对其进行了分析：将轧辊的实测温度数据与该系统模拟计算结果进

2、行了比较，结果二者基本吻合，从而可以利用该系统的模拟温度评估淬火热处理工艺的合理性，能够为实际生产提供定量的参考依据。关键词：轧辊；喷雾淬火；温度场；模拟中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1001—3814(2009)20．0115-04DevelopmentofTemperatureFieldNumericalSimulationSystemforGreat—sizeRollerDuringSprayQuenchingProcessLISha，wUChunjing，LIJiangkui，ZHANGYingjie(1．FoundryInsti

3、tute，BeringUniversityofScienceandTechnology,Beijing100083，Chino,'2．SinosteelXingtaiMachinery&MillRollCo．，Ltd．，Xingtai054025，China)Abstract：Thetemperaturefieldsimulationsystemforgreat-sizeduringsprayquenchingprocesswasdevelopedusingVisualBasic．Thetemperaturefieldofcompositerollerd

4、uringquenchingprocessafterdiferentialheattreatmentprocesswascalculatedbythesimulationsystemtoverifytheaccuracyofthissystem．Thecloudchartwiththecolordistributionoftemperaturefieldandthecoolingcurvesindiferentdepthsofrollerduringoilquenchingprocessweregained，andtheywereanalyzedinde

5、tail．Theresultsshowthatthemeasuredtemperaturesandcalculatedresul~ofthesystemforrollerarecomparedandtheyarebasicallyconsistent．Thereforethereasonablenessoftheheattreatmentprocesscanbeassessedusingthesimulationtemperatureofthesystem，whichalsocanprovideacertainreferenceforpracticalp

6、roduction．Keywords：roller；sprayquenching；temperaturefield；simulation热处理温度场的数值模拟能够预测和分析热应用VisualBasic软件开发了大型轧辊喷雾淬火处理过程中工件的温度变化。考察热处理工艺的过程温度场模拟软件，对大型支承辊差温加热后合理性，为提高工件的内在质量提供科学依据[-4]，油淬冷却过程的温度场进行了模拟计算，以此来而大型轧辊体积大，对产品质量要求较高，如何制验证本模拟软件的准确性，并对模拟结果进行综订合理的热处理工艺在生产中显得非常重要。通合分析。过实验去摸索则代价太高

7、且周期过长，而计算机1淬火过程温度场数值计算方法模拟具有快速、成本低的特点，因此利用计算机模拟大型轧辊的热处理过程具有极大优势[～。本文1．1数学模型轧辊在淬火时，热传递的方式有热传导、对流收稿日期：2009—05—04和辐射。由于本文研究对象一轧辊的物理模型为基金项目：国家自然科学基金资助项目(50774009)圆柱体．它具有轴对称性。因此要用圆柱极坐标系作者简介：李莎(1980一)，女，河北沧州人，博士研究生，研究方向为大下的导热微分方程进行描述，圆柱极坐标系下的型轧辊热处理淬火过程温度场数值模拟和控制：电话：13810449689；E—mail：h

8、bylyl@126．corn偏微分导热方程式如下：《热加工工艺》2009年第38