第42卷第12期 Vol. 42No. 12
锻造
假压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
大锻件锻造过程中的综合换热系数研究
高鑫洲，岳峰丽，徐斌2，何兴3
2017年12月 Dee.2017
（1.沈阳理工大学汽车与交通学院，辽宁沈阳110159；2.中国科学院金属研究所，辽宁沈阳110016：
3.沈阳透平机械股份有限公司，辽宁沈阳110168）
摘要：为了准确预测实际生产中大锻件湿度场的变化，以指导锻造工艺制定，采用正向实测-反向求解和正向实测模拟验证的研究方法，实测锻件空冷过程中特征点的降温曲线，利用Deform的InverseHeatTransfer求解模块，使用反传热法计算获得件空冷过程中的界面换热系数，将该换热系数应用于锻造过程模拟中，得到坏料表面的温度曲线，并与实测获得的锻造过程中坏料表面的温度曲线进行对比验证。成功地实现了对700mm×700mm×1500mm大锻件在锻造过程中的混度场预测，
关键词：大件：空冷：界面换热系数；反传热模型；有限元模拟 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 12. 001
中图分类号：TG316.2
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）12-0001-05
Study on comprehensive heattransfer coefficient in forging
process of large forgings
Gao Xinzhou', Yue Fengli', Xu Bin', He Xing
( 1. Institute of Automobile and Traffic, Shenyang Ligong University , Shenyang 110159, China; 2. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3. Shenyang Turbo Machinery Corporation, Shenyang 110168)
Abstract : In order to accurately predict the change of temperature field of large forgings in actual production and to guide the forging plan-ning , the research methods of forwarded-measurement with reversed solution and forwarded-measurement simulation were adopted to meas ure the cooling curve of characteristic points during forging air-cooling process. Then, the interface heat transfer coefficient during the air-coling prcess was obtained by the Inverse Heat Transfer solver of Deform and inverse heat transfer method, and the blank's surface tem-at paanea a iq paguar ses ar ssaord utroy go uoers a or uapiaoo apue ray sundu o sen auna anad perature. Finally , predietion of the temperature field of large forging with 700 mm x 700 mm × 1500 mm was successfully realized during forging.
Key words : large forgings; air-cooling; heat transfer coefficient of interface; inverse heat transfer model; finite element simulation
大锻件生产水平是衡量一个国家工业水平的重要标志，关系到国家大型制造业、海洋运输业、能源电力、冶金机械等行业。大锻件由于尺寸大、性能要求高，往往对锻造等热加工过程的工艺控制有较高的要求，在锻造过程中，需严格控制始锻和繁锻温度，以保证锻件的顺利成形，并有效提高晶粒度。因此，需要采用数值模拟的方法来预测锻造过
收稿日期：20170811；修订日期：20171020
基金项目：国家自然科学基金重点项目（U1508215）；国家重点研发项目（2016YFB0300401）；辽宁百千万人才计划（[2015】12）
作者简介：高鑫洲（1993-），男，硕土研究生 E-mail: 2433280405@ qq. com
通讯作者：岳峰丽（1970-），女，颈士，副教授万方数据il：Flyue@163.cm
程中的温度场变化，以优化和完善锻造工艺")
大锻件高温锻造过程中，温度是一个重要的工艺参数。研究锻造过程中金属的塑性成形过程和微观组织的变化，必须准确掌握温度的变化。温度可以使微观组织发生变化，进而改变锻件的力学性能。所以，锻造过程中对温度的预测和控制是必不可少的。在实际的锻造过程中，由于锻造温度、模具的初始温度、外界温度、运输过程中和吊具的接触传热等因素的影响，准确地控制锻件的温度是很困难的。因此，深人研究锻造过程中温度场变化情况，提高温度场数值模拟的准确性，有重要的理论意义和实用价值[2]。
为了准确地模拟锻件成形过程，温度场模拟的正确性起着至关重要的作用3。在温度场的数值模拟中，表面综合换热系数的确定是非常重要的，其