HFW焊管焊縫感應(yīng)熱處理線圈結(jié)構(gòu)數(shù)值分析.pdf

1、本研究報(bào)告采用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)高頻焊接(HFW)鋼管焊縫感應(yīng)熱處理中電磁/熱耦合過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算分析，考察的參數(shù)包括：頻率、鋼管與環(huán)境之間的對(duì)流換熱系數(shù)、鋼管表面的輻射率，感應(yīng)線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)(包括主線圈結(jié)構(gòu)尺寸、副線圈相對(duì)主線圈的位置)及線圈相對(duì)于鋼管的距離等因素，數(shù)值分析研究表明：
　　 鐵磁性材料的感應(yīng)加熱過(guò)程中，因材料存在磁性轉(zhuǎn)變，即由鐵磁態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉氰F磁態(tài)，其中的感應(yīng)焦耳熱和感應(yīng)電磁場(chǎng)會(huì)在材料內(nèi)部出現(xiàn)一下極值分布，區(qū)域位于

2、材料居里點(diǎn)向低溫區(qū)的一個(gè)窄條帶。這一特點(diǎn)直接導(dǎo)致了鐵磁性材料與非鐵磁性材料外表面溫度曲線的明顯不同。
　　 對(duì)HFW焊管焊后熱處理線圈結(jié)構(gòu)尺寸的定量計(jì)算分析表明，相同的條件下，減小主線圈與鋼管距離，或適當(dāng)增加開(kāi)槽寬度或深度可提高感應(yīng)加熱的效果。
　　 加裝導(dǎo)磁體可顯著提高聚磁效果，但達(dá)到較大值后趨于極限。在較高頻率時(shí)提高聚磁材料的相對(duì)導(dǎo)磁率會(huì)取得更好的效果。
　　 在本研究條件下，副線圈的位置只要不是離主線圈很近