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13℃。圖5為熱處理過程筒體內(nèi)外表面的計算與實際溫度測量值�？梢钥闯觯�在高速升溫時，爐氣的溫度變化大，筒節(jié)表面的溫度變化也急劇上升。圖6為筒體工件在加熱過程中，不同時刻工件溫度場分布示意圖。

在預(yù)熱升溫階段，爐氣升溫速度為133℃/h，由于升溫速度快、爐氣本身在同一水平面上也有一定的溫度梯度，因此用熱電偶來衡量爐氣溫度會有一定的誤差。應(yīng)用換熱修正系數(shù)的目的是彌補(bǔ)這個誤差，在隨后的升溫和保溫過程中，溫度變化比較緩慢，爐體的爐氣溫度比較均勻，所以換熱修正系數(shù)較小。而進(jìn)入高速升溫階段，爐氣的溫度急劇上升，各個筒節(jié)的熱負(fù)載能力有差異，同時同一水平位置爐氣的溫度梯度也很大，因此換熱修正系數(shù)最大，隨著爐氣溫度升高爐氣的溫度梯度減小，換熱修正系數(shù)逐漸減小，到爐氣溫度4h后達(dá)到1050℃時，換熱修正系數(shù)基本趨近于零。

通過筒節(jié)加熱試驗，除對爐體有了感官的認(rèn)識之外，對爐體的加熱性能也有了進(jìn)一步的了解，在預(yù)熱階段，由于爐體提供的熱量比較充足，爐氣溫度變化可控制性強(qiáng)，計算誤差也較小。而在高速升溫階段，由于實際加熱過程組成爐體的加熱元件有一定的差異，各部分在全功率升溫時熱輸出有一定的差異，爐氣本身在高度方向上的溫度也有很大的差異，可以推測筒節(jié)各部分在高度方向上溫度有一定的差異。通過逆算法確定了整個加熱過程的換熱系數(shù)變化，為以后預(yù)測柱塞溫度場提供有效依據(jù)。

4 結(jié)論

運用有限元方法確定了大型筒體鍛件加熱過程中的溫度分布，采用逆算法確定了各個過程中材料表面的換熱系數(shù)，應(yīng)用修正的換熱系數(shù)逆算法計算的外表面溫度與實際的測量溫度在預(yù)熱及高速升溫過程的溫度差在±13℃以內(nèi)。大型筒體鍛件工件內(nèi)部的溫度場呈拋物線型分布，表面溫度升高較快，內(nèi)層溫度升得較慢，可以達(dá)到良好的差溫效果。計算結(jié)果表明，應(yīng)用井式電阻爐，可以達(dá)到較好的差溫效果。從實際情況考慮，采用綜合換熱系數(shù)方式計算的結(jié)果比較符合生產(chǎn)實際。

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