金属热处理

作者：熊梨, 张登春, 宋石初, 陈霖

单位：1.湖南科技大学 土木工程学院, 湖南 湘潭 411201;；2.湖南诺伯特高温设备有限公司, 湖南 湘潭 411229

关键词：真空烧结炉,数值模拟,加热效率,温度均匀性,系统优化

基金：湖南省自然科学湘潭联合基金(2021JJ50122);2021年湘潭市第三批长株潭国家自主创新示范区建设专项(CG-ZDGS20211005)

为了提高碳化硅真空烧结炉加热系统的加热效率和温度均匀性,以ZSD4.5-1150C真空高温烧结炉为参考建模,采用Ansys Fluent软件、DO辐射模型,模拟了空载状态下真空烧结炉的瞬态温度分布规律,并与实测数据进行对比,最大误差在10%以内。在此基础上,进一步研究加热速率、加热管直径、加热管与有效加热区间距对加热系统温度分布特性及加热效率的影响,并对加热系统进行优化。结果表明,适当增大加热速率和加热管直径,可有效提高加热系统的加热效率和温度均匀性,加热管与有效加热区间距对加热系统性能影响不大;具体优化方案为加热速率9 K/min、加热管直径ø45 mm、加热管与有效加热区间距50 mm,优化后系统加热时间减少了60 min,加热效率提高了30%,温度均匀性满足工艺要求。

来源：2022年第6期

《金属热处理》期刊编辑部

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