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用数值模拟方法确定热挤压管坯感应加热工艺 白云峰1 （宝钢股份研究院特钢技术中心，上海 200940 ） 摘 要 结合尺寸为φ240/φ85×555，材料为Nicrofer690 的管坯在线圈特定接线情况下二次感应加热电源输出功率 与电流和频率的关系曲线，以特定位置的温度采样点为控制对象，在一定起始温度状态和满足特定工艺要求的情况 下，采用数值模拟的方法确定了该管坯的二次感应加热电源功率输出顺序及持续时间，并给出了管坯在感应加热各 典型阶段的温度场及进入挤压筒前的温度状态和演变过程。 关键词 热挤压管坯 二次感应加热工艺参数确定 起始温度场 数值模拟 The Determination of Induct Heating Parameters of Hot Extrusion Billet through Numerical Simulation Bai Yunfeng (Baoshan Iron Steel Co., Ltd., Shanghai, 200940) Abstract In this paper, the pre-extrusion induct heating parameters, including the output power sequence and its duration is determined by numerical simulation, the billet size is φ240/φ85×555, its material is Nicrofer690. The simulation is under the constraints of: the relationships between output power and current/frequency of the power supply, the assumed temperature positions, and certain processing specification. Through simulation, the typical temperature fields in the period of induct heating and afterwards air cooling are given. Key words hot extrusion, determination of pre-extrusion induct heating processing parameters, initial temperature field, numerical simulation 1 引言 热挤压生产中，二次感应加热工艺所决定的管坯温度场，对挤压力、挤压速度和荒管的质量有重要影响。 如何准确地确定二次感应加热工艺（功率及其持续时间）对于控制荒管质量有重要意义。 本文作者采用ANSYS 软件（上海超级计算中心）通过数值模拟计算确定了一定条件下管坯的二次感应 加热工艺及当时的管坯温度场。 2 数值模拟条件 数值模拟计算（具体过程参见文献[1]）时管坯与线圈的尺寸如图1 所示。其中：a=150, b=130, c=55, d=118, e=176 ；线圈内半径156，外半径180；三匝辅助线圈的内半径为185，外半径为209，高为14；管坯高555， 管坯前端圆角半径20 ，主线圈高555+a+b 。 管坯材料为Nicrofer alloy 690 ，其电、热、磁物理性质如图2[2]所示。数据范围从室温一直到1100℃， 该材料密度取为常数8200kg/m3 。感应加热计算时，图1 中管坯四条边线“1～4 ”上表面发射率设为0.65， 1 白云峰，男，博士，高级工程师，从事材料热加工工艺技术研发，baiyunfeng@ 第八届（2011 ）中国钢铁年会论文集 环境温度设为600℃。 二次感应加热后管坯空冷过程的模拟计算中，在四条边线上除同上的表面发射率设置外，还