30CrMo钢大直径厚壁压力气瓶淬火过程数值模拟

 采用有限元数值模拟技术,建立了30CrMo钢大直径厚壁压力气瓶在淬火过程中内部温度场、组织相变场和应力应变场相互耦合的数学模型,给出了气瓶在槽内浸水与内表面径向间歇喷雾外表面连续喷水2种淬火工艺下的温度、组织及应力的分布与演化规律。数值模拟研究结果表明,在槽内浸水淬火冷却过程中,气瓶瓶体内外表面温度差异较大,存在较大温度梯度,气瓶在淬火过程中的应力峰值较大,容易引起气瓶发生较大变形,且瓶体不能完全淬透,马氏体转变量较少;气瓶内表面径向间歇喷雾外表面连续喷水淬火工艺可使气瓶的内外表面冷却强度更加合理,进而降低其内外表面的温度梯度,减小其淬火应力峰值,消除其淬火变形,改善其组织分布,从而保证瓶体组织和硬度的均匀性。