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之前介紹了一個(gè)感應(yīng)加熱同時(shí)進(jìn)行淬火2D的一個(gè)例子。DEFORM利用邊界元法模擬感應(yīng)加熱+淬火[2D ]后臺(tái)有同學(xué)需要3D的例子，其實(shí)和2D差不多，所不同的是3D的感應(yīng)線圈需要設(shè)置電流出入口。此示例同樣需要一個(gè)額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT)，與2D內(nèi)容一樣。本次材料和DAT文件與2D案例一樣。

摘要：為了實(shí)現(xiàn)承壓設(shè)備總裝環(huán)縫局部熱處理，基于中頻感應(yīng)加熱技術(shù)，研究了超厚板在感應(yīng)加熱過程中的溫度分布規(guī)律及溫度均勻性。熱處理過程中均溫區(qū)的溫度均勻性是保證局部熱處理效果的關(guān)鍵。以馬鞍形厚板為研究對(duì)象，進(jìn)行感應(yīng)加熱試驗(yàn)，利用布置在不同深度的熱電偶測量感應(yīng)加熱過程中沿壁厚方向的溫度演化曲線。同樣，將感應(yīng)加熱應(yīng)用于加氫反應(yīng)器筒體，測量感應(yīng)加熱過程中沿軸向方向的溫度演化曲線。

感應(yīng)加熱階段，電磁線圈內(nèi)定義150kHz頻率的1200A感應(yīng)電流進(jìn)行齒輪加熱，加熱時(shí)間2s，然后關(guān)閉感應(yīng)線圈，進(jìn)行淬火冷卻，冷卻時(shí)間7s內(nèi)。

<p class="ql-align-justify">關(guān)鍵詞：感應(yīng)加熱；電磁場；Maxwell；渦流效應(yīng)；多物理場耦合</p><p class="ql-align-justify">感應(yīng)加熱是一種利用電磁感應(yīng)原理，通過交變電流在金屬工件中產(chǎn)生渦流使其加熱的過程。

感應(yīng)加熱階段，電磁線圈內(nèi)定義150kHz頻率的1200A感應(yīng)電流進(jìn)行齒輪加熱，加熱時(shí)間2s，然后關(guān)閉感應(yīng)線圈，進(jìn)行淬火冷卻，冷卻時(shí)間7s內(nèi)。

改進(jìn)曲線兼容性的方式有兩種：a) 感應(yīng)線圈設(shè)計(jì)，以及 b) 感應(yīng)線圈位置。從一開始就采用線圈設(shè)計(jì)方法：該設(shè)計(jì)采用圓柱和圓錐線圈匝數(shù)組合。它在設(shè)計(jì)初期即已展示出理想的效果。上圖b 曲線體現(xiàn)出很好的一致性。線圈位置導(dǎo)致碰撞結(jié)果：無法為適應(yīng)所有變數(shù)找到最佳線圈位置。相關(guān)方面作出設(shè)計(jì)更改，將工藝流程中的感應(yīng)線圈從爐頂加熱改為爐底加熱。設(shè)計(jì)更改可與時(shí)間步同步執(zhí)行，也可持續(xù)進(jìn)行。

<p>本案例建立了一電磁感應(yīng)加熱裝置，基于COMSOL軟件模擬了玩具熊制作過程中的電磁感應(yīng)加熱過程，幾何模型如圖1所示。仿真結(jié)果如圖2所示。

感應(yīng)加熱是一種廣泛加工方式的理想選擇，此種工藝經(jīng)常被用于溫鍛/熱鍛前的預(yù)熱工序或熱處理工序。局部感應(yīng)加熱可用于如表面硬化和退火工藝，通過控制加熱方式、深度和速度來提升產(chǎn)品性能。 感應(yīng)加熱因快速、經(jīng)濟(jì)而常用于加熱材料方面，交替電流通過銅線圈而產(chǎn)生一種線圈附近的電磁場。

感應(yīng)加熱階段，電磁線圈內(nèi)定義150kHz頻率的1200A感應(yīng)電流進(jìn)行齒輪加熱，加熱時(shí)間2s，然后關(guān)閉感應(yīng)線圈，進(jìn)行淬火冷卻，冷卻時(shí)間7s內(nèi)。 圖1 齒輪含空氣的簡化模型為正確計(jì)算電磁場，另外需要對(duì)齒輪周圍的空氣進(jìn)行建模，齒輪附近的空氣已采用精細(xì)網(wǎng)格建模（接觸體：InnerAir和BelowGearAir），而遠(yuǎn)離齒輪的空氣則采用粗網(wǎng)格建模（接觸體：OuterAir）。

本次介紹一個(gè)感應(yīng)加熱同時(shí)進(jìn)行淬火的一個(gè)例子。加熱線圈以指定的功率啟動(dòng)加熱過程，并開始以指定的速度沿工件移動(dòng)。工件的表層會(huì)在短時(shí)間內(nèi)升溫并發(fā)生相轉(zhuǎn)變。緊接著通過設(shè)置一個(gè)在淬火窗口（熱交換窗口）對(duì)已升溫部分進(jìn)行淬火。加熱過程使得表面層轉(zhuǎn)變成奧氏體相，而淬火過程立即將這些表面層冷卻成馬氏體相。

總之，希望解決的是這樣一個(gè)問題：高頻時(shí)變電流感應(yīng)加熱模擬如何設(shè)置？