[發(fā)明專(zhuān)利]一種坯料的熱處理方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110872748.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113621778B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高新亮;陳凡海;盧言路
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C21D9/08
• 分類(lèi)號(hào): C21D9/08;C21D11/00;C21D1/52;C21D1/34
• 代理公司: 北京孚睿灣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

1.一種坯料的熱處理方法，其特征在于：其包括以下步驟：

S1、設(shè)定初始參數(shù)：確定加熱環(huán)境i、加熱精度要求K_i、坯料穿孔熱處理所需溫度T、脈沖電流加熱完成后坯料各點(diǎn)最大限制溫差ΔT和測(cè)溫?zé)犭娕紲y(cè)溫時(shí)間間隔t，其中，i＝1,2,3，i＝1時(shí)表示坯料在加熱爐中進(jìn)行加熱，i＝2時(shí)表示坯料通過(guò)噴火的方式進(jìn)行加熱，i＝3時(shí)表示坯料在脈沖電流施加的環(huán)境下進(jìn)行加熱；K_i包括K₁、K₂和K₃，加熱爐中加熱完成后的精度要求為K₁，噴火加熱完成后溫度的精度要求為K₂，施加脈沖電流加熱完成后的精度要求為K₃；

S2、對(duì)坯料進(jìn)行加熱爐加熱，其具體包括以下子步驟：

S21、將坯料放入加熱爐中進(jìn)行加熱，利用測(cè)溫裝置對(duì)加熱爐中坯料外表面上各點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)比較加熱爐中坯料外表面上各點(diǎn)溫度確定溫度最大值，計(jì)算公式如下：

T_1max＝max{T₁’，T₁”，T₁”’，...，T₁⁽ⁿ⁾}，之后計(jì)算在加熱爐中加熱過(guò)程中的實(shí)際精度

S22、將在加熱爐中加熱過(guò)程中的實(shí)際精度K₁’與在加熱爐中加熱完成后的精度要求K₁進(jìn)行比較：若K₁’＜K₁，則重復(fù)步驟S21-S22直到K₁’≥K₁；若K₁’≥K₁，則進(jìn)入步驟S3進(jìn)行下一步加熱；

S3、對(duì)坯料進(jìn)行噴火加熱，其具體包括以下子步驟：

S31、移出加熱爐，對(duì)坯料進(jìn)行噴火，經(jīng)過(guò)t時(shí)間后噴火停止，利用測(cè)溫?zé)犭娕疾暹M(jìn)坯料內(nèi)部對(duì)坯料芯部溫度進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)溫?zé)犭娕紝⑴髁蟽?nèi)表面各點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)比較噴火加熱中坯料內(nèi)表面上各點(diǎn)溫度并確定溫度最大值，計(jì)算公式如下：T_2max＝max{T₂’，T₂”，T₂”’，...，T₂⁽ⁿ⁾}，計(jì)算在噴火加熱過(guò)程中的實(shí)際精度

S32、將在噴火的方式中加熱過(guò)程中的實(shí)際精度K₂’與在噴火的方式中加熱完成后的精度要求K₂進(jìn)行比較：若K₂’＜K₂，則重復(fù)步驟S31-S32，直至K₂’≥K₂；若K₂’≥K₂，則進(jìn)入步驟S4進(jìn)行下一步的加熱過(guò)程；

S4、對(duì)坯料進(jìn)行脈沖電流加熱，其具體包括以下子步驟：

S41、停止噴火加熱，將坯料放在脈沖電流施加的環(huán)境中進(jìn)行加熱，利用脈沖電流的焦耳熱使坯料的溫度提高，將測(cè)溫?zé)犭娕疾暹M(jìn)坯料內(nèi)部對(duì)脈沖電流施加的環(huán)境中坯料內(nèi)表面各點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，利用紅外測(cè)溫儀對(duì)脈沖電流施加的環(huán)境中坯料外表面各點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，并將檢測(cè)到的坯料內(nèi)表面及外表面的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給上位機(jī)；上位機(jī)接收到溫度數(shù)據(jù)后，通過(guò)比較在脈沖電流施加的環(huán)境中坯料內(nèi)外表面上各點(diǎn)溫度得到溫度最大值和溫度最小值，溫度最大值的計(jì)算公式為T(mén)_3max＝max{T₃’，T₃”，T₃”’，...，T₃⁽ⁿ⁾}，溫度最小值的計(jì)算公式為T(mén)_3min＝min{T₃’，T₃”，T₃”’，...，T₃⁽ⁿ⁾}；

S42、根據(jù)溫度最大值和溫度最小值計(jì)算在脈沖電流施加的環(huán)境下坯料內(nèi)外表面的最大溫差ΔT’以及在脈沖電流施加的環(huán)境中加熱過(guò)程中的實(shí)際精度

S43、將在脈沖電流施加的環(huán)境中加熱過(guò)程中的實(shí)際精度K₃’與在脈沖電流施加的環(huán)境中加熱完成后的精度要求K₃進(jìn)行比較，同時(shí)將坯料的最大溫差ΔT’與坯料最大限制溫差ΔT進(jìn)行比較：

若K₃’＜K₃，則重復(fù)步驟S41-S43；若K₃’≥K₃，ΔT’＞ΔT，則停止脈沖電流的施加，使坯料通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式保證坯料上各點(diǎn)溫度趨于一致；

若K₃’≥K₃，ΔT’≤ΔT且T_3min＜T，則繼續(xù)在脈沖電流的環(huán)境下進(jìn)行加熱，利用脈沖電流的焦耳熱使坯料最低點(diǎn)的溫度進(jìn)行提升；

若K₃’≥K₃，ΔT’≤ΔT，且T_3min≥T，則終止脈沖加熱，取出坯料進(jìn)行后續(xù)穿孔工藝。