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申请/专利权人：燕山大学

摘要：本发明提供一种脉冲电流下钛铝合金板材温度分布均匀性优化方法，涉及钛铝合金材料热处理领域，步骤包括：S1、确定钛铝合金板材外形尺寸，得到温度分布均匀最优时的夹持长度和板材厚度；S2、改变板材夹持部和中间部之间过渡区的形状；S3、对不同形状过渡区的板材热电耦合分析，获得各板材的温度分布云图和路径温度分布数据；S4、以均温区间长度与占比作为温度分布均匀性评价指标；S5、调整板材外形尺寸比例，将不同比例下的尺寸比例参数与板材宽度拟合，获得温度分布均匀性最优的钛铝合金板材尺寸参数，本发明通过优化板材夹持部和中间部间过渡区的形状和尺寸，提高钛铝合金板材均温区间长度及温度分布均匀性，使微观组织更均匀，提高板材利用率。

主权项：1.一种脉冲电流下钛铝合金板材温度分布均匀性优化方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、确定钛铝合金板材的外形尺寸，在板材过渡长度一定下，通过有限元模拟获取不同夹持长度、板材厚度下合金板材的温度分布云图和路径温度分布数据，得到合金板材温度分布均匀性最优时的夹持长度和板材厚度；S2、改变钛铝合金板材夹持部和中间部之间过渡区的形状，且过渡区靠近夹持部一侧的横截面积S1≤过渡区靠近中间部一侧的横截面积S2，优化板材的端部宽度，建立不同形状过渡区的钛铝合金板材模型；S3、通过有限元模拟中的热电耦合模块对不同形状过渡区的钛铝合金板材进行热电耦合分析，获得各钛铝合金板材的温度分布云图和路径温度分布数据，具体步骤为：S31、设置钛铝合金板材和夹持电极的电阻率、导热系数和比热参数，采用自由四面体对合金板材模型进行网格划分；S32、设置边界条件和载荷，设置合金板材与空气之间的自然对流换热系数、合金板材辐射换热的发射率、合金板材与夹持电极之间接触部位的收缩热导率和收缩电导率参数，施加不同的脉冲电流于夹持电极上；S33、通过分析处理模拟数据得到不同形状过渡区的钛铝合金板材的温度分布云图和路径温度分布数据；S4、符合钛铝合金板材中心温度±10℃的相邻连续区间定义为均温区间，以均温区间长度与占比作为钛铝合金板材温度分布均匀性的评价指标，得到温度分布均匀性最优时钛铝合金板材的端部宽度；S5、调整钛铝合金板材的外形尺寸比例，对过渡区形状相同但外形尺寸比例不同的合金板材进行有限元模拟分析，获得不同外形尺寸比例下温度分布均匀性最优的钛铝合金板材尺寸参数，钛铝合金板材的尺寸比例参数为： 式中，L为板材长度，W为板材宽度，a为夹持长度，b为过渡长度，c为端部宽度，x、y、z分别为板材尺寸比例参数，x和y不变，z变化；将合金板材尺寸比例参数与合金板材宽度进行拟合，尺寸比例参数z与板材宽度W的多项式拟合方程为：z＝a0+a1W+a2W2+a3W3+a4W4+…+anWn式中，a0、a1、a2…an通过模拟分析数据拟合得到；获得温度分布均匀性最优时钛铝合金板材的尺寸参数。

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