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感应透热是感应加热技术的一种,是利用电磁感应的方法使被加热工件内部产生涡流,依靠涡流产生的热量进行加热。感应透热技术已经广泛应用于锻造钢铁,钢铁热处理生产中。本文主要内容概括如下:(1)本课题对感应加热原理进行详细分析,推导了感应加热的涡流层深度和涡流层变化,并且给出了计算涡流强度公式。(2)根据感应加热电磁场和温度场原理建立了圆柱形工件的磁—热耦合有限差分数学模型。在建立磁—热耦合数学模型时,对工件进行了合理的简化,近似认为在工件圆周方向温度不变,可以将三维柱坐标模型简化成二维模型。在推导有限差分数学模型时,用差分方程近似代替柱坐标的微分方程,工件的所有网格点导热模型可以采用控制容积法来推导。(3)根据工艺要求和感应加热原理,对工件的径向和轴向网格进行划分。介绍了工件的物理性质参数以及数值模拟所用的参数,并且对工件物理性质参数进行了处理。对端部辐射和端部效应进行了补偿处理。(4)利用Visual Studio2008模拟计算了工件以全功率将侧表面温度加热到1050oC的网格温度分布和调节功率将工件加热到目标温度的网格温度分布。并且模拟出了工件在整个热处理过程中距侧表面130mm处和侧表面中心点的温度变化过程。模拟计算为感应器的设计和加热工艺的制定提供了依据,并对感应器的设计方式进行了改进。