7050铝合金喷水淬火表面换热系数的热模拟研究

熊创贤^1,2，邓运来^1,3，张劲¹，张新明^1,3

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 湖南城市学院土木工程系3. 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室

摘 要：针对7050铝合金末端的喷水淬火过程,建立喷水表面某时刻换热系数二维分布的3个模型:喷射面均匀分布模型（H-Model）,喷射水柱区均匀分布模型（F-Model）和喷射表面非均匀分布模型（G-Model）,通过ABAQUS有限元软件包的用户子程序接口实现换热系数二维分布条件下的温度场模拟。有限元模拟与实测的冷却曲线对比表明,H-Model的平均误差约9%,F-Model的平均误差约7%,预测值的平均误差约4%。由此证明运用一维传热模型测算的换热系数构建其二维非均匀分布的方法简便、可靠,能为研究铝合金材料喷水淬火冷却机理与工艺控制提供更加准确的温度场结果。

关键词：7050铝合金;喷水淬火;表面换热系数;二维热模拟;