tp2铜管退火过程组织演变的数值模拟

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1、犬连理1．人学硕十学位论文摘要随着空调、冰箱及制冷行业的迅猛发展，铜管需求量逐年递增，对铜管质量的要求也越来越高，不仅要求铜管细径化、薄壁化、高效传热、高清洁度，而且对铜管的微观组织与力学性能也提出严格的技术标准。在铜管生产中，退火处理控制着铜管产品的微观组织及其力学性能，对其进行研究具有重要的生产指导意义。本文以TP2铜管退火过程为研究对象，结合传热学理论，建立了TP2铜盘管Junker炉退火过程的传热模型，利用有限元软件MSC．Mare对TP2铜盘管的温度场进行计算机模拟，确定了影响铜盘管温度场分布的主要因素。基于物理冶金学理论，通过铜管退火实验建立了退

2、火组织演变的数学模型，利用有限元软件MSC．Marc强大的二次开发功能编制了退火组织演变的子程序，对内螺纹管及铜盘管退火过程中的组织演变进行数值模拟，分析了退火工艺参数对铜管及铜盘管组织演变的影响。在模拟分析中，得出了铜盘管温度场、再结晶体积分数、晶粒尺寸、及残余应变的分布规律。退火过程中，铜盘管温度场分布是不均匀的，出现表面“热点”和中心“冷点”，在退火时间上，“冷点”比“热点”有一段时间的滞后。对流换热系数和铜盘管的等效热导率是影响铜盘管温度场分布不均的主要因素。温度场分布不均导致铜盘管各部分组织演变不同步，芯部铜管温度较低，再结晶进行不彻底，退火后残余

3、应力未被完全消除，最终晶粒尺寸较小。残余应力的存在和晶粒尺寸的差异导致铜盘管各部分力学性能不一致，生产中可以利用“热点”与“冷点”的温差来选择合适的冷却时机，使铜盘管各部分的组织和力学性能趋于均匀。关键词：TP2铜管；退火组织；数值模拟；有限元法TP2铜管退火组织的数值模拟AbstractWimtherapiddevelopmentoftheair-conditioners，refrigeratorsandtherefrigeratingindustry．theoutputofcoppertuberequirememisin．easingyearaftery

4、ear．Thequalityrequirementisalsomoreandmorehi．gh．Notonlytheminimizeddiameter，thinwallandhighcleanlinessarerequired，butalsoastricttechnicalcriterionofthemicrostmctureandmechanicalpropertyisproposed．Asthemierostmctureandmechanicalpropertyofcoppertubeproductsarecontrolledbytheannealing

5、processinproduction，ithasanimportantguidingmeaningtostudytheannealingprocess．Inthispaper,theannealingprocessofTP2coppertubeisinvestigated．Combinedwiththetheoryofheattransfer,theheattransfermodelofcoppertubecoilduringannealinginJunkerfurnaceisestablished．nletemperaturefieldofcoppert

6、ubecoilissimulatedbyusingtheFEAsoftwareMSC．Marc．Mainfactorsthatinfluencethetemperaturedistributionofcoppertubecoilareanalyzed．Basedonthetheoryofphysicalmetallurgy，themathematicalmodeloftheannealingmicrostructureevolutionisestablishedbytheannealingexperimentofcoppertube．Thesubroutin

7、eofannealingmicro㈣evolutioniscompiledbyusingthestrongsecondarydevelopmentfunctionoftheFEAsoftwareMSC．Mare．nleannealingmierostructureevolutionoftheinnergroovecoppertubeissimulated．11圮influenceofannealingprocessparametersonmierostruetureevolutionofthecoppertubeisanalyzed．Usingsimulat

8、ionanalyzing，distributiono