精密成形工程

作者：李小钊, 赵芳帅, 柴娜, 郭润韬, 谷凤娟, 周许升, 裴夤崟

单位：1.平高集团有限公司,河南 平顶山 467001;<br>2.中国机械总院集团郑州机械研究所有限公司,郑州 450001

关键词：真空灭弧室,真空钎焊,温度场,有限元仿真,升温速率,保温时间

基金：国家重点研发计划（2022YFB3402203）; 河南省重点研发项目（221111520100）

目的 通过对真空灭弧室真空钎焊温度场进行计算研究,获取温度场分布、温度差和保温时间的相关数据,以指导灭弧室钎焊工艺。方法 使用COMSOL Multiphysics多场耦合有限元分析软件,构建灭弧室真空钎焊传热模型,根据工件实测温度,对仿真结果进行校核,并研究升温速度、装炉量和加热带对温度场均匀性和钎焊保温时间的影响规律。结果 灭弧室真空钎焊全工艺过程温度场仿真的平均误差低于2%,模型准确度高。随着升温速率的增加,工件最大温度差显著上升,保温时间先增加后几乎不变;在批量生产条件下,当升温速率为5 ℃/min时,温度场均匀性最佳,同时所需保温时间较短;灭弧室钎焊温度场均匀性随着装炉量的增加而显著下降,所需保温时间呈线性增长趋势。通过增加中间加热带,灭弧室批量钎焊时温差可降低16%,保温时间可缩短50%。结论 建立了准确可靠的真空灭弧室真空钎焊温度场模型,利用该模型计算得到了适于批量生产的升温速率,经计算验证,增加中间加热带可以有效提高温度场均匀性和缩短保温时间,温度场优化效果显著。

来源：2025年第6期

《精密成形工程》期刊编辑部

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