Page 163 - 零件加工技术与智能化发展

第四章 不锈钢加工设备

温控制。潘健生等采用有限元算法模拟了形状复杂的零件淬火过程中瞬态温度场、
相变、应力和应变，制订出锚环淬火工艺规程，在大批量生产中应用，达到了消
除淬火裂纹和保证淬硬层深度的效果。刘宇佳等用 Fluent 软件模拟了辊底式热处

理炉内的气体分布及变化情况，采用差分进化算法对烧嘴的燃烧时间进行寻优，
从而提高烧嘴燃烧控制精度。高静娜对大直径厚壁气瓶内部不同淬火工艺下的流
动换热、应力及组织进行数值模拟计算，研究满足气瓶被淬透和获得组织均匀性
的合理工艺及参数。樊亚驰建立了热风循环式回火炉的数学模型，研究了炉内射

流喷嘴参数和运动参数对热风冲击加热钢板的换热特性的影响并选择最合适喷嘴
参数。王飞对淬火槽流场模拟结果分析发现，淬火槽内加载工件后流场内的涡流
区域增大，随着加载工件数目的增多，涡流区域随之变小并逐渐下移，但下部工

件周围的流速随着深度的增加而变大且分布不均匀，提出在工件底部加设与之面
积相接近的空心板类夹具以减少工件变形及开裂。Suzuki 等针对用于板坯制造的
加热炉提出了一种同时优化板坯排列调度和炉热控制的建模方法。刘静模拟研究
了布料矩阵对真空加热过程温度场影响，为合理布料提供理论依据。
通过数值模拟改进设备设计。在改进热处理工艺的同时，研究者们根据热处

理过程数值模拟得到的流场和温度场等特征，提出了许多热处理设备的改进方法，
为热处理设备的设计、应用提供了大量参考。
麻永林等研究退火炉内的烟气流动情况，提出影响烟气流动的关键因素是烧

嘴和排烟口的位置，指出烟气在炉内的速度大小及分布对炉子的加热效率和钢锭
的退火质量的重要性，并在此基础上，设计了一种新型的节能退火炉型。童钧耕
等应用数值模拟方法研究圆筒形井式渗碳炉炉膛内的流动传热过程，给出了炉内
的流场和温度场形态，并分析了影响炉内气体流动和温度分布的主要因素，提出
了改进的措施。王婧应用流场计算机模拟详细研究了热处理炉内的流场和温度场

形态，基于流场模拟提出了热处理炉设计的方法论。Hao 等建立了包含整个炉子
和工件的三维数值模型来分析真空热处理炉中工件的温度场，并对工件、隔热墙
和加热管的瞬态热传递过程进行了数值模拟，根据模拟结果提出了优化的技术参

数。阮冬等用计算机模拟了大尺寸齿轮在井式渗碳炉内进行气体渗碳时的流场分
布，分别比较了不同的齿轮直径及其摆放在炉内不同位置时的流速变化，发现对
于高度小于直径的渗碳炉采用单一顶置式风扇和合理的导流罩及导流桶设计，可
以获得有利于炉温均匀性和渗碳均匀性的气流分布，确定了工件、试样和氧探头

155