6061铝合金带筋圆管在线淬火模拟分析

李彩文¹，杨双强¹，谭法明¹，陈彬²

1. 佛山市鸿金源铝业制品有限公司2. 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室

摘 要：通过喷水淬火实验获得6061铝合金的冷却曲线,结合数值计算方法获得材料的在线淬火换热系数,运用ABAQUS有限元软件对带筋圆管在线淬火过程进行了动态模拟。结果表明:在淬火开时阶段,换热系数较小,随着淬火温度降低,换热系数逐渐增大至峰值2kW/m2℃,随后又逐渐减小;在圆管筋部外边缘处冷却最快,型材内表面与筋的连接处冷却最慢;淬火开始2s内型材的整体温差近100℃,随后温差显著减小,型材各部分的温度趋于均匀;淬火初始阶段,管外壁及筋外壁表现为拉应力,管内壁和筋内壁表现为压应力,随着淬火的进行,压应力和拉应力互相转变,最大拉应力和压应力分别为21.7MPa和28.7MPa。

关键词：6061铝合金;淬火;带筋圆管;温度场;应力场;ABAQUS;