TC4钛合金厚板热处理热透时间有限元仿真及验证

Finite Element Simulation and Validation of Thermal Conducting Time of TC4 Titanium Alloy Heavy Plates during Heat Treatment

利用Simufact有限元仿真软件对25.4、50.8、76.2、101.6 mm四个厚度规格TC4钛合金厚板780℃热处理热透时间进行了有限元仿真;选取76.2 mm TC4钛合金厚板,通过热透时间验证实验,实测验证780℃热处理过程中板材表面和内部的温度变化规律;通过分析比对有限元仿真和实验数据,研究了TC4钛合金厚板780℃热处理的热透时间随板材厚度的变化规律。结果表明:TC4钛合金厚板热处理加热过程中板材表层和内部温度分布不均,加热初期板材升温速率较快,加热中后期板材升温速率明显趋缓,经过热透时间后板材表层和内部温度趋于一致并无限接近于保温温度780℃;TC4钛合金厚板热透时间与板材厚度呈正比关系,板材热透时间与板材厚度间的比例系数约为0.8~1.0 min/mm。