感应加热时钢坯物理性能对温度场的影响

为研究钢坯各物理性能在感应加热过程中对温度场的影响,建立移动钢坯的电磁-传热耦合有限元模型,采用单因素分析法首先研究了某一特定物理量对钢坯温度场的影响,接着对比分析了物理性能相差较大的两种钢坯在多物理量均随温度变化时对温度场的影响。结果表明,相对磁导率对截面温度的影响主要由产生的较大感应电流及其较浅趋肤深度导致;在相对磁导率和热导率共同作用下,碳钢芯表温差略有缩小,不锈钢芯表温差略有升高;此外,结合实际加热过程--当多物理性能均随温度变化时,碳钢的电导率和比热容能减弱相对磁导率使加热过程中表面温度快速升高这一影响;最后的试验数据显示,在温度上升趋势一致的同时,理论计算较实际加热的结果高2.44%~6.97%。