一种环件控温轧制方法技术

本发明专利技术公开了一种环件控温轧制方法，主要包括：(a)对环件进行网格划分；(b)给定n时刻环件任一节点的初始温度；(c)通过温度差分公式计算该节点下一时刻的温度；(d)给定温度最大临界波动值，并判断该节点n时刻与下一时刻的温度温差是否超过最大临界波动值；(e)计算加热该节点所需的功率密度；(f)重复步骤(a)～(e)，直到计算出全部节点所需的功率密度，再计算得出n时刻加热所需的平均功率密度；(g)给定轧制总时间t，并判断是否需要对环件进行加热；(h)得到整个环轧过程中所需的加热功率密度变化值。本发明专利技术可以使环件温度的波动范围达到最小，改善环件温度均匀性，改善材料组织性能。

A method of temperature controlled rolling of ring

【技术实现步骤摘要】
一种环件控温轧制方法
本专利涉及环件轧制
，尤其涉及一种环件控温轧制方法。
技术介绍
环件轧制又称辗环或扩孔，属于回转塑性成形技术，是利用环件辗扩设备和径、轴向轧制孔型，通过连续局部加载，使环件产生连续回转塑性变形，从而减小壁厚和高度、扩大直径、成形截面轮廓形状。与传统的模锻、自由锻造、火焰切割工艺相比，由于其具有环件精度高、质量好、生产效率高、节能节材、生产成本低等技术经济优势，成为目前生产各种无缝环形锻件的常用方法，被广泛应用于航天航空、造船、原子能工业、建筑机械、矿山机械等各种工业领域。由于环轧过程中环件不同部位变形和传热条件不同，导致环件温度分布很不均匀，其内外表面、上下端面和心部存在明显温差，另一方面，由于空气散热及轧辊传热等会使环件随着轧制时间的增加产生温度降低过快的现象，某些部位甚至可能会超出轧制允许温度范围内，这对于环件轧制过程中的微观组织演变和成形环件的质量及力学性能有重要的影响。所以迫切需要一种温度控制方法，有意识地保持环件温度在轧制过程中始终位于轧制允许温度范围内，使环件温度的波动范围达到最小，即实现环件的控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环件控温轧制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：/n(a)对环件进行网格划分，得到有限个离散的网格节点；/n(b)给定n时刻环件任一节点的初始温度

【技术特征摘要】
1.一种环件控温轧制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(a)对环件进行网格划分，得到有限个离散的网格节点；
(b)给定n时刻环件任一节点的初始温度
(c)通过温度差分公式计算该节点下一时刻的温度
(d)给定温度最大临界波动值Tc，并判断是否成立？若成立，则加热该节点所需的功率密度计算下一节点转入步骤(b)，否则，转入步骤(e)；
(e)通过加热功率密度差分公式计算加热该节点所需的功率密度
(f)重复步骤(a)～(e)，直到计算出全部节点所需的功率密度，再计算得出n时刻加热所需的平均功率密度
(g)给定轧制总时间t，并判断n+1<t是否成立？若成立，则利用步骤(f)计算的平均功率密度选取合适的加热方式对环件进行加热，n＝n+1，转入步骤(b)，否则，转入步骤(h)；
(h)得到整个环轧过程中所需的加热功率密度变化值。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(c)中温度差分公式为：



式中，—n+1时刻节点温度值(℃)，未知量；

—n时刻节点与周围各节点温度值(℃)，已知量，若i-1<0或j-1<0表示该节点不在网格区域内，其温度值为零；
i—节点在径向方向的位置，i＝0,1,2,3…,r/Δr.；
r—网格区域的半径；
Δr—径向网格单位长度；
j—节点在周向方向的位置，j＝0,1,2,3…,φ/Δφ.；
φ—网格区域的弧度；
Δφ—周向网格单位弧度；
Δt—时间间隔长度；
λ—材料导热系数[...

【专利技术属性】
技术研发人员：张以都，宋和川，吴琼，高瀚君，白月龙，张志峰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，有研工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11