Inconel 718平面移动强化感应加热工艺的温度调控分析

针对平面感应加热工艺线圈磁场难以有效集中、回路空气阻抗过大、加热不均匀等困难,以航空应用较广的镍基高温合金Inconel 718为研究对象,开发了一种表面加热温度可精确调控的可移动平面强化感应加热工艺,并进行了电-磁-热场耦合转变机理以及加热温度的精确调控分析。基于Flux2D建立了该工艺的电-磁-热耦合有限元模型,分析了影响加热温度的主要工艺参数,并结合所搭建的实验平台进行了加热温度验证。此外,结合响应曲面法(RSM)建立了温度的预测控制模型,主要输入工艺参数为电流强度、频率、移动速度和表面冷却系数。进行了三组不同温度分布形态的调控实验分析,结果表明,基于RSM所建立的温度预测模型与实验的调控误差为20%,在可接受范围内。可以认为,通过合理调节该平面移动强化感应加热工艺参数,能够实现加热温度的预测和准确调控。