基于ANSYS平台的真空钎焊炉加热体的数值模拟

 　基于ANSYS平台的真空钎焊炉加热体的数值模拟

　通过建立基于ANSYS平台的真空钎焊炉加热体的三维有限元模型,采用热电耦合单元,模拟出了该加热体将电流转换为焦耳热并通过辐射传热将热量传递给周围环境的过程中加热体自身温度 场、电压、电流密度等的分布情况。同时通过提取ANSYS后处理数据得到了该过程中的总体焦耳热生成及辐射热损失。

　采用ANSYS有限元软件对焊接热过程进行数值模拟,已经被广泛应用,其技术也日趋成熟和完善,但是针对真空钎焊热过程的模拟研究却相对缺乏。真空钎焊的热过程具有加热的整体性,热源的固定性和连续性,传热过程的单一性——辐射传热等特点。加热体是整个真空钎焊炉中最重要的部件,它通过辐射传热将由导入炉内的电流转换成的焦耳热传递给工艺盒中的焊件及炉中其他零件,保证炉子空间达到预定的温度,从而完成钎焊过程。本文将建立一真空钎焊炉加热体的三维有限元模型,并通过ANSYS软件对其热过程进行数值模拟。

　采用ANSYS软件对真空钎焊炉加热体的电流 载荷施加及辐射传热过程进行模拟,不仅可以得到加热体中电流、电压及温度的时间分布关系,还可以计算出整个加热过程中加热体的焦耳热生成及辐射热损失,从而得到其加热效率。这对炉体设计中加热体材料及结构的选择和设计具有积极意义。