本文作者:kaifamei

一種智能化真空感應熔煉高溫合金母合金的方法與流程

更新時間:2025-12-27 13:14:59 0條評論

一種智能化真空感應熔煉高溫合金母合金的方法與流程



1.本技術涉及冶金技術領域,具體涉及一種智能化真空感應熔煉高溫合金母合金的方法。


背景技術:



2.高溫合金是指適用于540℃以上具有面心立方結構的鎳基、鎳鐵基和鈷基合金。具備優良的高溫強度,抗氧化和抗腐蝕性能,抗疲勞和抗蠕變性能等高溫綜合性能,適宜在高溫及一定應力作用下長期工作。高溫合金已成為航空航天、能源資源、交通運輸和重大裝備等領域不可或缺的重要結構材料。
3.我國目前高溫合金材料每年需求超過2萬噸,而我國高溫合金材料的年生產量僅為1萬噸左右,國內高溫合金材料供不應求的現象明顯,主要原因之一為生產能力不足。未來10年高溫合金材料需求量將超過40萬噸,對高溫合金的生產能力提出了巨大的需求。
4.真空感應熔煉,作為生產高溫合金的主要工藝方法,從配料計算、加料、熔煉、澆注等過程均需人工判定及手工操作,生產效率低,同時易造成合金過燒,產品合格率低,合金收得率低,且易出現計算或控制失誤的情況,造成母合金成分不能達標的情況,影響工業生產。


技術實現要素:



5.為了解決上述技術問題,本技術提出一種智能化真空感應熔煉高溫合金母合金的方法。本技術通過建立全自動智能化真空感應熔煉模型,對配料、加料、熔煉、澆注等過程的智能化設定及操作,實現智能化真空感應熔煉的全自動過程,達到提高生產效率、提高產品合格率和合金收得率、降低生產成本,同時又不影響合金液質量的效果。本技術所采用的技術方案如下:
6.一種智能化真空熔煉高溫合金母合金的方法,該方法包括如下步驟:
7.步驟1、依據冶煉目標、原材料成分庫、原材料配比,確定母合金的配料以及各合金元素的加入量;
8.步驟2、在進行冶煉時,真空感應爐將熔煉過程設定為加料期、熔化期、一次精煉期、二次精煉期,攪拌期、澆注期六個階段,并分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度;
9.步驟3、在所述二次精煉期結束后,全自動智能化真空感應熔煉模型發送取樣信號給可編程邏輯控制器plc,取樣成分經爐前快速分析檢測設備分析成分,并將數據反饋給全自動智能化真空感應熔煉模型;
10.步驟4、全自動智能化真空感應熔煉模型根據冶煉目標的合金成分來判定高溫母合金的成分是否達標;若成分不達標,則執行加料操作,并返回該步驟4,繼續判定高溫母合金的成分是否達標;若成分達標,則執行步驟5;
11.步驟5、全自動智能化真空感應熔煉模型發送溫度測量信號給溫度測量設備進行
溫度的測量,并判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度不達標,則執行補加功率操作,并返回該步驟5,繼續判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度達標,則執行步驟6;
12.步驟6、全自動智能化真空感應熔煉模型對爐體發出澆注指令,控制爐體按設定傾斜速度逐步傾斜;在澆注過程中,通過液流檢測設備,實時分析合金液的澆注速度,并按設定值對合金液的澆注速度進行控制;全自動智能化真空感應熔煉模型根據合金牌號以及對應的澆注速度進行傾斜角度的調整,以實現合金液的順利澆注。
13.進一步,在上述步驟1之前,該方法還包括:進行真空感應爐的設備自動化的改造升級,以實現對配料計算、加料、熔煉、澆注過程的自動化操作,并實現冶煉過程各項冶煉數據和設備數據的實時顯示,并編寫全自動智能化真空感應熔煉模型。
14.進一步,所述確定母合金的配料以及各合金元素的加入量,包括:分三批依次加入合金元素;
15.第一批合金元素包括ni、cr、co、mo、w,加入順序為ni、cr、co、mo、w;
16.第二批合金元素包括hf、b,加入順序為hf、b;
17.第三批合金元素包括al、ti,加入順序為al、ti;
18.上述元素亦可通過中間合金的方式加入,根據易揮發元素的收得率來確定上述合金元素的收得率。
19.進一步,針對500kg真空感應爐應用場景,所述分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度包括:
20.所述加料期,加入第一批合金元素,設定真空度≤30pa,供電功率≥60kw,供電時間≥10min;
21.所述熔化期,設定真空度≤20pa,供電功率為≥120kw,供電時間≥40min;
22.所述一次精煉期,加入第二批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥80kw,供電時間≥10min;
23.所述二次精煉期,加入第三批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥80kw,供電時間≥10min;
24.所述攪拌期,設定真空度≤15pa,供電功率為設備設定的固有攪拌功率,供電時間≥5min;
25.所述澆注期,設定真空度≤15pa,供電功率≥100kw,供電時間≥2min。
26.進一步,針對2t真空感應爐應用場景,所述分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度包括:
27.所述加料期,加入第一批合金元素,設定真空度≤30pa,供電功率≥450kw,供電時間≥10min;
28.所述熔化期,設定真空度≤20pa,供電功率為≥850kw,供電時間≥30min;
29.所述一次精煉期,加入第二批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥100kw,供電時間≥10min;
30.所述二次精煉期,加入第三批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥100kw,供電時間≥10min;
31.所述攪拌期,設定真空度≤15pa,供電功率為設備設定的固有攪拌功率,供電時間≥5min;
32.所述澆注期,設定真空度≤15pa,供電功率≥300kw,供電時間≥2min。
33.進一步,所述若成分不達標,則執行加料操作,包括:若成分不達標,則判定補加合金的種類和重量,由全自動智能化真空感應熔煉模型向plc發送加料指令以執行加料操作,并在完成補加合金的加料操作執行完畢后等待5分鐘。
34.進一步,在步驟4中,設定真空度≤15pa,供電功率≥80kw,供電時間≥5min;
35.所述若溫度不達標,則執行補加功率操作,包括:將補加功率設定為120kw,通過全自動智能化真空感應熔煉模型計算補加功率的時間,待按照該時間完成補加功率操作;在步驟5中,設定真空度≤15pa。
36.進一步,在步驟4中,設定真空度≤15pa,供電功率≥100kw,供電時間≥5min;
37.所述若溫度不達標,則執行補加功率操作,包括:將補加功率設定為250kw,通過全自動智能化真空感應熔煉模型計算補加功率的時間,待按照該時間完成補加功率操作;在步驟5中,設定真空度≤15pa。
38.進一步,所述傾斜速度為0.2
°
/s至2
°
/s;所述合金液的澆注速度為1.04kg/s-9.21kg/s。
39.進一步,所述傾斜速度為0.2
°
/s至1.5
°
/s;所述合金液的澆注速度為2kg/s-10kg/s。
40.通過本技術實施例,可以獲得如下技術效果:通過建立全自動智能化真空感應熔煉模型,不僅實現了對冶煉過程各項冶煉數據和設備數據的實時監控,使得科研生產人員可以全方位、深層次的掌控實驗及生產,同時實現了配料、加料、熔煉、澆注等過程的全自動化過程,生產率提高3~5%,產品合格率提高5%以上,合金收得率提高3%以上。該技術的應用,為提高真空感應熔煉的智能化提供了新的工藝方法及理論,大幅度提高真空感應熔煉過程的智能化水平,有效降低人員操作對實驗、生產結果的影響,同時將會大幅度提升真空感應的生產效率、產品合格率和合金收得率,促進真空感應熔煉技術的發展。
附圖說明
41.為了更清楚地說明本技術實施例中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本技術的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
42.圖1為本技術的方法流程示意圖。
具體實施方式
43.為使本技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本技術實施例中的附圖,對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本技術一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的全部其他實施例,都屬于本技術保護的范圍。
44.圖1為本技術的方法流程示意圖。該方法通過建立全自動智能化真空感應熔煉模型,對配料、加料、熔煉、澆注等過程的智能化設定及操作,實現智能化真空感應熔煉的全自動過程,達到提高生產效率、提高產品合格率和合金收得率、降低生產成本,同時又不影響
合金液質量的效果。
45.在一種具體實施方式中,將該方法應用于500kg智能化真空感應熔煉高溫合金母合金冶煉工藝,具體方案如下:
46.步驟1、依據冶煉目標和原材料成分庫,確定母合金的配料以及各合金元素的加入量;
47.所述確定母合金的配料以及各合金元素的加入量,包括:分三批依次加入合金元素;
48.第一批合金元素包括ni、cr、co、mo、w,上述合金元素加入順序為ni、cr、co、mo、w;
49.第二批合金元素包括hf、b,上述合金元素加入順序為hf、b;
50.第三批合金元素包括al、ti,上述合金元素加入順序為al、ti;
51.上述元素亦可通過中間合金的方式加入,根據易揮發元素的收得率來確定上述合金元素的收得率。
52.在上述步驟1之前,該方法還包括:進行500kg真空感應爐的設備自動化的改造升級,以實現對配料計算、加料、熔煉、澆注等過程的自動化操作,并實現冶煉過程各項冶煉數據和設備數據的實時顯示,并編寫全自動智能化真空感應熔煉模型;
53.步驟2、在進行冶煉時,500kg真空感應爐將熔煉過程設定為加料期、熔化期、一次精煉期、二次精煉期,攪拌期、澆注期六個階段,并分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度;
54.所述加料期,加入第一批合金元素,設定真空度≤30pa,供電功率≥60kw,供電時間≥10min;
55.所述熔化期,設定真空度≤20pa,供電功率為≥120kw,供電時間≥40min;
56.所述一次精煉期,加入第二批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥80kw,供電時間≥10min;
57.所述二次精煉期,加入第三批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥80kw,供電時間≥10min;
58.所述攪拌期,設定真空度≤15pa,供電功率為設備設定的固有攪拌功率,供電時間≥5min;
59.所述澆注期,設定真空度≤15pa,供電功率≥100kw,供電時間≥2min;
60.步驟3、在所述二次精煉期結束后,全自動智能化真空感應熔煉模型發送取樣信號給可編程邏輯控制器plc,取樣成分經爐前快速分析檢測設備分析成分,并將數據反饋給全自動智能化真空感應熔煉模型;
61.步驟4、全自動智能化真空感應熔煉模型根據冶煉目標的合金成分來判定高溫母合金的成分是否達標;若成分不達標,則執行加料操作,并返回該步驟4,繼續判定高溫母合金的成分是否達標;若成分達標,則執行步驟5;
62.所述若成分不達標,則執行加料操作,包括:若成分不達標,則判定補加合金的種類和重量,由全自動智能化真空感應熔煉模型向plc發送加料指令以執行加料操作,并在完成補加合金的加料操作執行完畢后等待5分鐘;
63.在步驟4中,設定真空度≤15pa,供電功率≥80kw,供電時間≥5min;
64.步驟5、全自動智能化真空感應熔煉模型發送溫度測量信號給溫度測量設備進行
溫度的測量,并判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度不達標,則執行補加功率操作,并返回該步驟5,繼續判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度達標,則執行步驟6;
65.所述執行補加功率操作,包括:將補加功率設定為120kw,通過全自動智能化真空感應熔煉模型計算補加功率的時間,待按照該時間完成補加功率操作;在步驟5中,設定真空度≤15pa;
66.步驟6、全自動智能化真空感應熔煉模型對爐體發出澆注指令,爐體以0.2-2
°
/s的傾斜速度逐步傾斜;在澆注過程中,通過液流檢測設備,實時分析合金液的澆注速度,將所述合金液的澆注速度控制在1.04kg/s-9.21kg/s;全自動智能化真空感應熔煉模型根據合金種類以及對應的澆注速度進行傾斜角度的調整,以實現合金液的澆注。
67.本方案實施后,500kg熔煉爐的生產率提高3.8%,產品合格率提高5.5%,合金收得率提高3.6%。
68.在另一種具體實施方式中,將該方法應用于2t智能化真空感應熔煉高溫合金母合金冶煉工藝,具體方案如下:
69.步驟1、依據冶煉目標和原材料成分庫,確定母合金的配料以及各合金元素的加入量;
70.所述確定母合金的配料以及各合金元素的加入量,包括:分三批依次加入合金元素;
71.第一批合金元素包括ni、cr、co、mo、w,上述合金元素加入順序為ni、cr、co、mo、w;
72.第二批合金元素包括hf、b,上述合金元素加入順序為hf、b;
73.第三批合金元素包括al、ti,上述合金元素加入順序為al、ti;
74.上述元素亦可通過中間合金的方式加入,根據易揮發元素的收得率來確定上述合金元素的收得率。
75.在上述步驟1之前,該方法還包括:進行2t真空感應爐的設備自動化的改造升級,以實現對配料計算、加料、熔煉、澆注等過程的自動化操作,并實現冶煉過程各項冶煉數據和設備數據的實時顯示,并編寫全自動智能化真空感應熔煉模型;
76.步驟2、在進行冶煉時,2t真空感應爐將熔煉過程設定為加料期、熔化期、一次精煉期、二次精煉期,攪拌期、澆注期六個階段,并分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度;
77.所述加料期,加入第一批合金元素,設定真空度≤30pa,供電功率≥450kw,供電時間≥10min;
78.所述熔化期,設定真空度≤20pa,供電功率為≥850kw,供電時間≥30min;
79.所述一次精煉期,加入第二批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥100kw,供電時間≥10min;
80.所述二次精煉期,加入第三批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥100kw,供電時間≥10min;
81.所述攪拌期,設定真空度≤15pa,供電功率為設備設定的固有攪拌功率,供電時間≥5min;
82.所述澆注期,設定真空度≤15pa,供電功率≥300kw,供電時間≥2min;
83.步驟3、在所述二次精煉期結束后,全自動智能化真空感應熔煉模型發送取樣信號
給可編程邏輯控制器plc,取樣成分經爐前快速分析檢測設備分析成分,并將數據反饋給全自動智能化真空感應熔煉模型;
84.步驟4、全自動智能化真空感應熔煉模型根據冶煉目標的合金成分來判定高溫母合金的成分是否達標;若成分不達標,則執行加料操作,并返回該步驟4,繼續判定高溫母合金的成分是否達標;若成分達標,則執行步驟5;
85.所述若成分不達標,則執行加料操作,包括:若成分不達標,則判定補加合金的種類和重量,由全自動智能化真空感應熔煉模型向plc發送加料指令以執行加料操作,并在完成補加合金的加料操作執行完畢后等待5分鐘;
86.在步驟4中,設定真空度≤15pa,供電功率≥100kw,供電時間≥5min;
87.步驟5、全自動智能化真空感應熔煉模型發送溫度測量信號給溫度測量設備進行溫度的測量,并判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度不達標,則執行補加功率操作,并返回該步驟5,繼續判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度達標,則執行步驟6;
88.所述執行補加功率操作,包括:將補加功率設定為250kw,通過全自動智能化真空感應熔煉模型計算補加功率的時間,待按照該時間完成補加功率操作;在步驟5中,設定真空度≤15pa;
89.步驟6、全自動智能化真空感應熔煉模型對爐體發出澆注指令,爐體以0.2-1.5
°
/s的傾斜速度逐步傾斜;在澆注過程中,通過液流檢測設備,實時分析合金液的澆注速度,將所述合金液的澆注速度控制在2kg/s-10kg/s;全自動智能化真空感應熔煉模型根據合金種類以及對應的澆注速度進行傾斜角度的調整,以實現合金液的澆注。
90.本方案實施后,2t熔煉爐的生產率提高4.1%,產品合格率提高5.8%,合金收得率提高3.8%。
91.在上述描述的基礎上,對本技術的上述技術方案進行歸納總結。從實現功能的角度,本技術的技術方案包括全自動智能化真空感應熔煉的前期準備、模型配料優化設計、熔煉過程的自動化設定、合金成分和溫度的判定及補償措施以及澆注條件的判定這五個階段,下面分別進行總結歸納:
92.階段1:全自動智能化真空感應熔煉的前期準備
93.對加料、熔煉、澆注等過程進行設備自動化的改造升級,實現對配料計算、加料、熔煉、澆注等過程的自動化操作,并實現冶煉過程各項冶煉數據和設備數據的實時顯示。在此基礎上,編寫全自動智能化真空感應熔煉模型。
94.階段2:模型配料優化設計
95.依據物料平衡計算,根據冶煉目標成分、原材料成分庫和原材料配比進行高溫合金母合金配料優化設計,計算時綜合考慮合金元素的加入順序、合金元素的收得率等因素,確定該爐次需要分批加入的合金及重量。并將原材料清單發送到原材料庫,讓原材料庫按照清單進行配料,并將配好的原料發送到生產現場。
96.階段3:熔煉過程的自動化設定
97.配料優化設計完成后,全自動智能化真空感應熔煉模型會依據程序設定及歷史冶煉情況對生產部發送工裝要求,生產部將工裝進行組裝及預熱處理等。
98.當配料及工裝準備都完成時,全自動智能化真空感應熔煉模型依據冶煉目標的成分及溫度等要求,對加料順序、供電功率、供電時間、真空度等進行分階段設定(加料、熔化、
精煉等),并通過控制plc系統,在不同冶煉時間添加不同的合金,同時實現上述供電功率、供電時間、真空度等參數自動化控制。
99.階段4:合金成分和溫度的判定及補償措施
100.當冶煉進行到設定的時間點時,全自動智能化真空感應熔煉模型發送信號給plc系統,plc發送指令給取樣設備,進行取樣,并由快速分析檢測設備進行成分檢測并將數據發送給全自動智能化真空感應熔煉模型。此時,模型會依據合金目標成分判定高溫母合金的成分是否達標,如不達標則判定補加合金的種類和重量重量,并發送指令進行加料,等添加完補加合金一定時間后再次進行成分檢測及判定流程。
101.當成分檢測合格后,模型會發送信號給溫度測量設備進行溫度的測量,如溫度未達標則通過模型進行計算補加供電的功率及時間,等功率補加完成后,再次進行溫度測量及判定流程。
102.階段5:澆注條件的判定
103.當成分及溫度檢測合格后,模型對爐體發出澆注指令,爐體開始逐步的傾斜,在將母合金澆注到工裝的過程中,通過液流檢測設備,時刻分析合金液的澆注速度,并反饋到模型中,模型依據合金種類和歷史最佳澆注速度進行傾斜角度的調整,從而實現合金液的最佳的澆注。
104.上述智能化真空感應熔煉高溫合金母合金的方法適用于20kg-20t真空感應熔煉設備。
105.本技術中以上描述的功能可以至少部分地由一個或多個硬件邏輯部件來執行。例如,非限制性地,可以使用的示范類型的硬件邏輯部件包括:場可編程門陣列(fpga)、專用集成電路(asic)、專用標準產品(assp)、芯片上系統的系統(soc)、負載可編程邏輯設備(cpld)等等。
106.此外,雖然采用特定次序描繪了各操作,但是這應當理解為要求這樣操作以所示出的特定次序或以順序次序執行,或者要求所有圖示的操作應被執行以取得期望的結果。在一定環境下,多任務和并行處理可能是有利的。同樣地,雖然在上面論述中包含了若干具體實現細節,但是這些不應當被解釋為對本公開的范圍的限制。在單獨的實施例的上下文中描述的某些特征還可以組合地實現在單個實現中。相反地,在單個實現的上下文中描述的各種特征也可以單獨地或以任何合適的子組合的方式實現在多個實現中。
107.盡管已經采用特定于結構特征和/或裝置邏輯動作的語言描述了本主題,但是應當理解所附權利要求書中所限定的主題未必局限于上面描述的特定特征或動作。相反,上面所描述的特定特征和動作僅僅是實現權利要求書的示例形式。

技術特征:


1.一種智能化真空熔煉高溫合金母合金的方法,其特征在于,該方法包括如下步驟:步驟1、依據冶煉目標、原材料成分庫、原材料配比,確定母合金的配料以及各合金元素的加入量;步驟2、在進行冶煉時,真空感應爐將熔煉過程設定為加料期、熔化期、一次精煉期、二次精煉期,攪拌期、澆注期六個階段,并分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度;步驟3、在所述二次精煉期結束后,全自動智能化真空感應熔煉模型發送取樣信號給可編程邏輯控制器plc,取樣成分經爐前快速分析檢測設備分析成分,并將數據反饋給全自動智能化真空感應熔煉模型;步驟4、全自動智能化真空感應熔煉模型根據冶煉目標的合金成分來判定高溫母合金的成分是否達標;若成分不達標,則執行加料操作,并返回該步驟4,繼續判定高溫母合金的成分是否達標;若成分達標,則執行步驟5;步驟5、全自動智能化真空感應熔煉模型發送溫度測量信號給溫度測量設備進行溫度的測量,并判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度不達標,則執行補加功率操作,并返回該步驟5,繼續判定所測量的溫度是否達標;若所測量的溫度達標,則執行步驟6;步驟6、全自動智能化真空感應熔煉模型對爐體發出澆注指令,控制爐體按設定傾斜速度逐步傾斜;在澆注過程中,通過液流檢測設備,實時分析合金液的澆注速度,并按設定值對合金液的澆注速度進行控制;全自動智能化真空感應熔煉模型根據合金牌號以及對應的澆注速度進行傾斜角度的調整,以實現合金液的順利澆注。2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,在上述步驟1之前,該方法還包括:進行真空感應爐的設備自動化的改造升級,以實現對配料計算、加料、熔煉、澆注過程的自動化操作,并實現冶煉過程各項冶煉數據和設備數據的實時顯示,并編寫全自動智能化真空感應熔煉模型。3.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述確定母合金的配料以及各合金元素的加入量,包括:分三批依次加入合金元素;第一批合金元素包括ni、cr、co、mo、w,加入順序為ni、cr、co、mo、w;第二批合金元素包括hf、b,加入順序為hf、b;第三批合金元素包括al、ti,加入順序為al、ti;上述元素亦可通過中間合金的方式加入,根據易揮發元素的收得率來確定上述合金元素的收得率。4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,針對500kg真空感應爐應用場景,所述分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度包括:所述加料期,加入第一批合金元素,設定真空度≤30pa,供電功率≥60kw,供電時間≥10min;所述熔化期,設定真空度≤20pa,供電功率為≥120kw,供電時間≥40min;所述一次精煉期,加入第二批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥80kw,供電時間≥10min;所述二次精煉期,加入第三批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥80kw,供電時間≥10min;
所述攪拌期,設定真空度≤15pa,供電功率為設備設定的固有攪拌功率,供電時間≥5min;所述澆注期,設定真空度≤15pa,供電功率≥100kw,供電時間≥2min。5.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,針對2t真空感應爐應用場景,所述分別設定各個階段的加料情況及供電功率、供電時間及真空度包括:所述加料期,加入第一批合金元素,設定真空度≤30pa,供電功率≥450kw,供電時間≥10min;所述熔化期,設定真空度≤20pa,供電功率為≥850kw,供電時間≥30min;所述一次精煉期,加入第二批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥100kw,供電時間≥10min;所述二次精煉期,加入第三批合金元素,設定真空度≤15pa,供電功率為≥100kw,供電時間≥10min;所述攪拌期,設定真空度≤15pa,供電功率為設備設定的固有攪拌功率,供電時間≥5min;所述澆注期,設定真空度≤15pa,供電功率≥300kw,供電時間≥2min。6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述若成分不達標,則執行加料操作,包括:若成分不達標,則判定補加合金的種類和重量,由全自動智能化真空感應熔煉模型向plc發送加料指令以執行加料操作,并在完成補加合金的加料操作執行完畢后等待5分鐘。7.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,在步驟4中,設定真空度≤15pa,供電功率≥80kw,供電時間≥5min;所述若溫度不達標,則執行補加功率操作,包括:將補加功率設定為120kw,通過全自動智能化真空感應熔煉模型計算補加功率的時間,待按照該時間完成補加功率操作;在步驟5中,設定真空度≤15pa。8.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,在步驟4中,設定真空度≤15pa,供電功率≥100kw,供電時間≥5min;所述若溫度不達標,則執行補加功率操作,包括:將補加功率設定為250kw,通過全自動智能化真空感應熔煉模型計算補加功率的時間,待按照該時間完成補加功率操作;在步驟5中,設定真空度≤15pa。9.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述傾斜速度為0.2
°
/s至2
°
/s;所述合金液的澆注速度為1.04kg/s-9.21kg/s。10.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述傾斜速度為0.2
°
/s至1.5
°
/s;所述合金液的澆注速度為2kg/s-10kg/s。

技術總結


本申請提供了一種智能化真空感應熔煉高溫合金母合金的方法,通過建立全自動智能化真空感應熔煉模型,實現高溫合金熔煉配料的優化設計,之后進行生產準備條件的判定,準備條件具備后進行高溫合金的自動化熔煉,在熔煉過程進行到設定的時間點時,進行合金成分、溫度的判定及補償措施,當成分和溫度均達標后,進行澆注條件的判定,符合條件后澆注。本申請能夠大幅度提高真空感應熔煉過程的智能化水平,有效降低人員操作對實驗、生產結果的影響,同時將會大幅度提升真空感應爐的生產效率、產品合格率和合金收得率,促進真空感應熔煉技術的發展。展。展。


技術研發人員:

馬國宏 許賀 戴圣龍 張華霞 孟宇 田國利 馬秀萍 劉東方 萬旭杰 劉佳 李超

受保護的技術使用者:

北京航空材料研究院股份有限公司

技術研發日:

2022.10.10

技術公布日:

2023/1/16


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本文鏈接:http://m.newhan.cn/zhuanli/patent-1-81896-0.html

來源:專利查詢檢索下載-實用文體寫作網版權所有,轉載請保留出處。本站文章發布于 2023-01-27 10:27:50

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