廖铮玮
,
盈亮
,
胡平
,
李烨
,
唐行辉
,
常颖
材料热处理学报
为评估高强度钢板热冲压成形过程中的传热强度,本文根据实验采集的温度曲线,利用热平衡的数值积分形式得到了不同压强下随温度连续变化的换热系数,求解过程中通过等效热容的方式引入了马氏体相变的影响.结果表明,换热系数的大小不仅与压强相关,而且随着材料温度变化.最后求得的换热系数被带入Abaqus仿真计算,仿真结果能和实验数据较好的吻合,从而对实验及估算方法的有效性进行了验证.
关键词:
热成形
,
界面换热系数
,
压力
,
相变潜热
兰鹏
,
张家泉
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.b0yuan.issn1001-0963.20130232
基于热-黏弹塑性本构方程建立了大钢锭凝固时热-流-力耦合的3D有限元模型,并对8.5t钢锭浇注过程中不同位置处热流密度、气隙宽度和界面换热系数的变化规律进行了模拟分析.结果表明,钢水与钢锭模刚刚接触时的热流密度和换热系数最大,二者随后迅速下降,且角部区域的下降趋势略大于面部.凝固初期时热流密度和换热系数的最大值位置并非位于面部中心,而是在1/4宽度处;由于宽面对钢水静压力的抵抗作用小于窄面,其界面热流密度和换热系数也略大于窄面.凝固中后期时,换热系数的区域差异逐渐趋于不明显.同时,建立了基于凝固时间和界面温度的平均换热系数的反算模型.应用2个模型所求结果计算的钢锭和钢锭模温度变化与实测值及热-流-力耦合模型结果基本一致.进一步研究发现,界面换热系数随温度的变化规律可推广应用到3～30t钢锭的模拟研究中,计算结果与实际更为符合.
关键词:
钢锭
,
界面换热系数
,
反算模型
,
数值模拟
张立强
,
李落星
,
谭文芳
,
徐戎
中国有色金属学报
考虑到铸件凝固过程中因潜热释放造成的数值计算结果难于收敛问题，建立基于等效比热法的反热传导模型，并分析模型中各种计算参数如阻尼系数μ、未来时间步长R、正热传导计算时的时间步长Δθ及收敛误差值Tcr等对反算求解结果稳定性及准确性的影响，应用所建立的反热导模型，通过铸件内温度数据计算得到A356铝合金与铜冷却介质间的界面换热系数。结果表明，界面换热系数是随铸件凝固时间变化的，其变化范围在1200~6200 W/(m2?K)之间，而且变化过程中因为结晶潜热的释放存在两个峰值。
关键词:
A356铝合金
,
凝固潜热
,
等效比热法
,
反热传导
,
界面换热系数
张家锋
,
邹金文
,
康进武
,
柳百成
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.1.005
以试验方法研究了FGH96粉末高温合金涡轮盘在空冷、风冷和油淬等条件下的表面换热行为,进而反算求解得到了界面换热系数,并将其应用到实际盘件热处理过程的数值模拟当中.结果表明,油淬条件下的界面换热系数远大于其他两种冷却方式,其最大值约为空冷换热系数最大值的10倍.现有工艺适合文中涡轮盘的热处理,淬火应力低于材料对应温度的屈服强度.
关键词:
粉末高温合金涡轮盘
,
热处理
,
界面换热系数
,
数值模拟
郭志鹏
,
熊守美
,
曺尚铉
,
崔正吉
金属学报
采用铝合金ADC12以及镁合金AM50为铸件材料, 并采用“阶梯”铸件进行了压铸实验.以压铸过程实际测得的温度作为输入参数, 利用自行编制的热传导反算程序计算了压铸过程铸件/铸型间的换热系数. 结果表明: 不同合金材料对界面换热系数的影响主要表现在换热系数的数值以及保持较高数值所持续的时间上, 而对换热系数曲线的形状影响不大; 随着高速速度的增大, 较薄“阶梯”与铸型之间的换热系数增大;对于较厚“阶梯”, 随着铸型初始温度的上升, 换热系数不断减小. 随着铸造压力的增大, 最厚“阶梯”与铸型之间换热系数逐渐增大, 但铸造压力只在镁合金AM50实验条件下表现出了明显的影响规律.
关键词:
界面换热系数
,
null
,
null
,
null
唐广波
,
刘正东
,
康永林
,
王巍
,
张丕军
钢铁
采用数值模拟方法研究了带钢热轧区轧件传热和温度场分布规律.结合现场生产中测温数据,建立了轧制变形区内轧件与轧辊接触传热界面换热系数(HTC)统计模型.分析了辊缝变形区中轧件断面上温度演变和分布特点.研究结果表明,热轧带钢热轧区传热数值模拟计算结果与实际吻合良好;变形区内轧件与轧辊接触传热界面换热系数不仅与平均单位压力相关,而且与轧制速度相关;轧件在轧制变形区存在很大的温度梯度.
关键词:
带钢热轧
,
传热
,
辊缝
,
界面换热系数
程柏松
,
肖纳敏
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00152
对316不锈钢C型环和纵切圆柱2种试样在水冷淬火过程中发生的热处理变形进行了计算机模拟和实验研究. 结果表明: 温度场的精确测量对综合界面换热系数的逆运算结果具有重要影响, 并进一步影响热处理变形的模拟预测. 采用低采集频率数据逆运算得到的界面换热系数, 在温度变化剧烈的高温阶段偏低, 致使变形模拟结果严重失真. 采用高采集频率逆运算得到的界面换热系数, C型环和纵切圆柱试样变形的模拟结果均与实验结果吻合较好.高温阶段界面换热系数对材料的屈服行为的计算结果影响很大, 是影响变形结果的主要原因. 较大的界面换热系数将使材料在较高温度时即进入屈服状态, 并且处于屈服状态的温度范围也较大, 更容易发生塑性变形以及引发刚性运动. 淬火变形的模拟结果对高温段界面换热系数的变化较为敏感, 而对低温段的变化不敏感.
关键词:
界面换热系数
,
simulation
,
heat treatment
,
distortion
李强
,
莫春立
,
康秀红
,
李殿中
,
钱百年
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.01.024
为了能够更好地控制凝固过程热和溶质的传输,以二元合金为例,研究了在单边散热条件下,不同界面换热系数和密度对热溶质对流的影响.研究表明:当材料密度一定时,随着界面换热系数的提高,沿散热方向上的温度梯度增大,热溶质对流的效果增强;当界面换热系数为1 000 W/(m2·K)时,在凝固初期铸件底部出现涡流现象;在界面换热系数不变的情况下,随着材料密度的增加,铸件内液体金属的热溶质对流效应减弱.
关键词:
热溶质对流
,
凝固
,
界面换热系数
,
数值模拟
郭志鹏
,
熊守美
,
曺尚铉
,
崔正吉
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.04.010
采用铝合金ADC12以及镁合金AM50为铸件材料,并采用"阶梯"铸件进行了压铸实验.以压铸过程实际测得的温度作为输入参数,利用自行编制的热传导反算程序计算了压铸过程铸件/铸型间的换热系数.结果表明:不同合金材料对界面换热系数的影响主要表现在换热系数的数值以及保持较高数值所持续的时间上,而对换热系数曲线的形状影响不大;随着高速速度的增大,较薄"阶梯"与铸型之间的换热系数增大;对于较厚"阶梯",随着铸型初始温度的上升,换热系数不断减小.随着铸造压力的增大,最厚"阶梯"与铸型之间换热系数逐渐增大,但铸造压力只在镁合金AM50实验条件下表现出了明显的影响规律.
关键词:
界面换热系数
,
压铸
,
ADC12
,
AM50
,
工艺参数
郭志鹏
,
熊守美
,
Mei Li
,
John Allison
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.01.017
在实际压铸实验的基础上,求解了铸件一铸型界面换热系数h与铸件凝固速率v的关系.结果表明,二者呈线性变化关系:h=kh-v·v+ω(其中,斜率kh-v为铸型初始表面温度及铸件厚度的函数,ω为常数);通过线性拟合确定kh-v和ω值,从而确立换热系数与铸件凝固速率的关系.这种关系同时适用于镁合金AM50和铝合金ADC12.
关键词:
压铸
,
界面换热系数
,
凝固速率
,
镁合金AM50
,
铝合金ADC12
