Optimum design of flow distribution in quenching tank for heat treatment of A357 aluminum alloy large complicated thin-wall workpieces by CFD simulation and ANN approach

Based on the computational fluid dynamics （CFD） method, a quenching tank with two agitator systems and two flow-equilibrating devices was selected to simulate flow distribution using Fluent software. A numerical example was used to testify the validity of the quenching tank model. In order to take tank parameters （agitation speed, position of directional flow baffle and coordinate position in quench zone） into account, an approach that combines the artificial neural network （ANN） with CFD method was developed to study the flow distribution in the quenching tank. The flow rate of the quenching medium shows a very good agreement between the ANN predicted results and the Fluent simulated data. Methods for the optimal design of the quenching tank can be used as technical support for industrial production.

淬火槽内介质流场的数字模拟

应用大型有限体积法软件Fluent6.2分别对空载和加载情况下淬火槽内介质流速场进行模拟计算。模拟结果显示,由于淬火槽内搅拌和均流系统的作用,空载时在中部和上部形成了大片的"有效淬火区,"而在槽体底部则形成中心介质流速低、周边流速高的流场分布。加载后淬火槽内介质流场的变化显著,根据零件形状和夹具形式形成了完全不同的流场分布。因此,淬火槽均流装置要依据不同工件和夹具进行有差别的设计,而不能只考虑空载时槽内介质流速的均匀度。

通道式分级淬火油槽及45钢淬火工艺

利用通道式分级淬火油槽对４５钢试样进行了不同冷却条件下的淬火试验，通过截面硬度检测，淬火冷却能力测定以及金相组织分析，表明对４５钢采用通道式分级淬火处理，可达到４０Ｃｒ钢、４０ＭｎＢ钢等的常规淬火效果，以较低成本，生产高强度紧固件。

标准测试方法的精密度

标准测试方法是一种准确可靠的方法,在国内也有将其称为“比对方法”的,但它的测量和其它测试方法一样不可能绝对准确.即使用最好的测量仪器、最好的方法,由分析水平很高的工作人员,细心进行操作,在他对同一试样进行多次分析所得的结果中,彼此间仍有或大或小的差别.这就是说在任何测试过程中,误差总是客观存在的.随着科学技术水平的提高,实验中的误差可以逐渐减小,但不可能为零.

淬火槽内介质流场的计算机模拟

为了获得均匀的流场分布 ,利用有限元方法对淬火槽内的介质流场的流动情况进行计算机数值模拟 ,并根据模拟结果改进淬火槽的结构尺寸和均流装置 ,以使淬火槽内的介质流动更加均匀。模拟的结果为深入研究冷却强度、对流换热系数 ,以及工件内部温度场、组织场。

淬火槽内介质流场模拟及均流系统优化设计

本文应用FLUENT流体力学模拟软件模拟了生产用大型淬火槽内的流场分布,对不同均流系统结构下的流场分布情况做了对比研究,优化了均流系统结构,为淬火槽改进设计提供了技术依据。

复合场效应淬火槽

前言武汉水利电力学院与武汉热处理厂、武汉热处理研究所协作,共同研制复合场效应淬火槽,经实验室和热处理生产厂现场试验,计算机测试其冷却特性,效果良好,冷却烈度提高,工件淬火硬度较高,淬火变形小。已通过技术鉴定,并获得国家专利。

冷却设备对淬火效果的影响

对淬火冷却设备应具备的主要功能进行了说明,重点对搅拌在淬火冷却中的作用进行了阐述。分别介绍了几个搅拌影响淬火冷却效果的试验结果:搅拌速度对普通淬火油淬火烈度的影响、不同淬火条件的淬火变形对比、搅拌速度对淬火油冷却特性的影响等。建议使用搅拌速度可调的淬火设备,通过调节搅拌速度使冷却过程不同阶段获得不同的淬火烈度,从而达到减小淬火变形的目的。

淬火油槽的发展及应用

过去热处理行业的研究方向多集中在加热工艺和设备上.近几年来对淬火冷却介质的研究、开发亦取得了可喜的成绩.但对淬火冷却设备方面的研究报导却甚少,这在很大程度上制约了淬火冷却设备的改造与更新,且影响淬火产品质量的提高.因此很有必要开展淬火冷却设备的研究开发工作.1

量化水淬技术的研究应用

研究了水基冷却介质量化淬火的新技术,提出了利用量化淬火调整介质冷却特性、提高淬火质量的新思路,给出了三个有效的量化淬火控制参数:质量比K,初始温度Ts,介质参数Q。研究了它们的调整规律,取得了良好效果,并在生产中得到成功的应用。

淬火槽加载工件前后介质流场的数字模拟

依据生产用淬火油槽建立了三维湍流数学模型,应用大型商用计算流体力学软件Fluent6.2对空载和加载三个盘状工件的淬火油槽介质流场进行模拟。模拟结果显示,空载时淬火槽介质的流速比较均匀,加载工件后淬火槽内介质流场变化显著;通过模拟发现,淬火槽结构对淬火介质的流场分布有显著的影响。另外,运用模拟结果可以优化工件的淬火过程。

封闭淬火槽及其防火

热处理厂一般都用封闭的或整体的淬火槽进行淬火,并习惯于用油作为淬火剂,这就有可能引起着火。 在使用封闭淬火槽的系统中淬火时,工件通过炉子移动到末端,装入升降机,降入油池内,完成淬火后,工件从油池中提升起来,淬火前室的门打开,取出工件送到滚道传送带上。在上述系统中,由于油过热。

淬火槽用搅拌器

零件快速可控地冷却,对于许多金属获得最佳力学性能是很重要的.这需要通过对淬火剂的搅拌或强制循环来缩短冷却时间.如果没有搅拌,淬火液自然热交换和蒸发会限制零件表面上通过液膜边界层的传热速率.在这种情况下,变更淬火剂的温度对冷速只有很小的影响.搅拌程度的加强,大大减少了液膜边界层中热流的阻力.淬火系统的搅拌可用机械方式使零件移动通过淬火槽,或淬火液再循环流动,或机械地引起液体搅拌/循环.冷速的控制是很重要的.机械搅动提供最佳的在最低能耗成本下的成就.本文介绍叶轮搅拌系统、搅拌原理和搅拌机选型的实用建议.

硝盐等温淬火设备的设计与发展

硝盐淬火与传统油淬火相比有淬冷温度高,工件变形小、硝盐不易老化、安全性高,并可回收利用等特点。本文介绍硝盐淬火设备的构成和类型,重点阐述硝盐淬火槽结构和设计,涉及槽体、盐搅拌器、导流装置、淬火升降台、冷却等的设计要点。简述了等温槽、盐清洗机、储盐溶盐罐等的设计,并对等温淬火设备的发展进行了展望。

带水冷腔井式淬火油槽热平衡计算与分析

将传统井式淬火油槽的外循环冷却系统更改为水冷腔冷却,对带水冷腔的井式淬火油槽热平衡进行全面的计算与分析,并对此型淬火油槽设计、制造及检验提出了优化建议。

曲轴淬火机床数控系统的技术开发

本文介绍了一种基于M70CNC的曲轴淬火机床数控系统。论述了该系统的相关硬件配置,软件研发关键技术。而且对系统的调试,特殊故障的排除作了介绍。

大型铝合金环件淬火槽的数值模拟与优化设计

本文运用数值模拟方法对大型铝环件淬火水槽的流场进行仿真,通过模拟分析不同的导流筒布置方案、导向均流结构下淬火水槽有效淬火冷却区介质流场分布和铝环件内外侧流速曲线,确立了适用于大型铝环件浸液式淬火水槽的导流筒布置方式和导向均流结构,为大型铝环件浸液式淬火水槽的工程优化设计提供了技术指导。

Ф9m淬火水槽流场分析及改造

对某公司Ф9m×8 m淬火水槽内部流场进行仿真分析,对增大槽内介质流速和改善流场均匀性提出建议。

硝盐淬火(下)

四、硝盐冷却速度的控制 控制硝盐冷却速度，控制硝盐的水含量是关键，目前有三种控制手段：

一种快速测定盐水浓度的方法

热处理淬火用盐水槽,在使用过程中,由于盐水的蒸发及工件出水时带出一定量的结晶盐,经过一段时间后,盐水浓度将产生变化,从而影响工件的热处理工艺及淬火质量,使热处理质量不稳定。因此,有必要随时掌握盐水浓度的变化。