復(fù)雜截面6xxx鋁型材在線淬火實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬.pdf

1、在線淬火工藝是復(fù)雜截面鋁合金型材生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)型材產(chǎn)品性能的影響較大，特別是在淬火敏感區(qū)間，由于復(fù)雜型材各部分冷速率不均，使合金組織不均勻，產(chǎn)生彎、翹、扭等變形，降低型材成品率。
　　本文通過(guò)鋁合金末端淬火實(shí)驗(yàn)得到6061、6063鋁合金強(qiáng)風(fēng)及不同噴水流量下的冷卻曲線，以數(shù)值計(jì)算方法求得相應(yīng)表面換熱系數(shù)，并結(jié)合ABAQUS仿真軟件，對(duì)不同合金、不同流量型材的在線淬火過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明:
　　1)無(wú)論是強(qiáng)風(fēng)淬

2、火還是噴水淬火方式下，試樣的冷卻規(guī)律符合一維傳熱模型，越接近淬火端面區(qū)域冷卻速率越大，6061與6063鋁合金的冷卻規(guī)律相似，且在相同淬火條件下，6063鋁合金的冷卻速率相對(duì)較大。
　　2)合金表面換熱系數(shù)與端面溫度呈非線性關(guān)系，在淬火開(kāi)始階段隨著表面溫度的降低，換熱系數(shù)呈增大趨勢(shì);噴水淬火表面換熱系數(shù)值比強(qiáng)風(fēng)淬火表面換熱系數(shù)大很多。
　　3)兩種合金同型材在相同淬火條件下冷卻規(guī)律基本一致;型材在冷卻過(guò)程中，整體溫度梯度呈先

3、增大后減小的趨勢(shì)，淬火過(guò)程中的最大溫差都大于100℃。6063鋁合金型材的平均冷卻速率明顯大于6061鋁合金型材，但6061鋁合金型材淬火產(chǎn)生的熱應(yīng)力較大。
　　4)強(qiáng)風(fēng)淬火方式溫度下降最穩(wěn)定，溫度梯度最小，但是冷卻速率過(guò)低，噴水流量0.64m3/h時(shí)冷卻速率最大，但溫度下降最不穩(wěn)定，噴水流量為0.2m3/h、0.32m3/h時(shí)，冷卻速率較大，且溫度下降相對(duì)平穩(wěn)。強(qiáng)風(fēng)淬火時(shí)高溫應(yīng)力峰值最小，且應(yīng)力變化最平穩(wěn)，噴水流量為0.2m3/