多维度感应熔覆模型建模优化研究

毛玉莲 李成凯

（中国石油大学国家大学科技园管委会办公室,东营 257091）

多维度感应熔覆模型建模优化研究

毛玉莲 李成凯

（中国石油大学国家大学科技园管委会办公室,东营 257091）

在分析温变材料物性参数的基础上，采用ANSYS有限元软件作为分析平台，构建感应熔覆过程的三维热场有限元分析模型。对三维与二维模型的建模结构与热场分布，探讨多维度数值模拟计算结果的差异。研究结果表明：在相同的感应熔覆数值模拟参数设置下，三维模型的热场温度高于二维模型的热场温度；三维模型的径向热传导高于二维模型，二维模型的轴向热传导高于三维模型；随着加载电流密度的逐步增大，三维与二维模型的温度差加大；相对二维模型，三维模型温度场分布受辐射的影响较为显著。研究结论为感应熔覆多维度数值模拟建模与计算提供了应用参考。

感应熔覆 控制工艺 金属涂层 感应加热设备 数值模拟

引言

感应熔覆过程是一个涉及电场、磁场、热场与应力场的复杂物理过程[1]。通常在特定感应设备与高额实验材料成本的客观局限下，感应熔覆实验分析不能完全满足所有的优化工艺的调试和分析[2]。因此，需要建立感应熔覆过程的数值模型进行优化工艺全过程的模拟仿真，为优化感应熔覆工艺实验提供过程预测与数据参考。数值模拟仿真已在感应加热过程模拟中得到广泛应用与发展，现已成为辅助工艺实验研究的重要手段[3]。……