CN101216702A - 热处理参数的动态智能记录方法 - Google Patents
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Abstract
一种热处理参数的动态智能记录方法，将原来设计使用现有的吸热式气氛的设备，通过计算及试验，得出相应参数，使该设备也能够通过试验得出的参数，使用氮基气氛进行渗碳。包括步骤：数据的录入、工艺调整、实时监控、运行追踪、工艺中途调整、二维渗碳模拟和自动比对存储。本发明的有益效果是：能够设定实时工艺曲线与模拟的工艺曲线的偏差范围，可以设定报警信息，能够自动引导热处理设备停止运行，以便挽回损失；与以往的监视记录仪相比，更利于比较同种材料、同种工艺要求的重现性，为热处理工艺数据库提供数据；能够实现对渗碳过程的二维模拟，较之于一维渗碳模拟，更接近实际的生产需要；能够实现在线监控及共享。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理参数的动态智能记录方法，用于对氮基气氛进行渗碳的热处理炉的工作信息的采集及实时智能记录。
背景技术
目前，工业热处理设备用记录系统的记录功能大体上是能够显示并记录炉子的运行工艺曲线的对应阶段，对温度及碳势只能显示点温度，而不能绘制成曲线。 这种情况下，操作人员必须要先看显示的点温度，再比较工艺曲线上的该阶段设定温度。一般情况下，操作人员难以准确判断热处理设备的实际运行情况与设定工艺的偏差及实际运行的趋势。
发明内容
本发明的目的就是提供一种热处理参数的动态智能记录方法，以克服了以往工业热处理设备的操作人员不能实时了解炉内情况的缺点，能够提供实时追踪曲线，有利于操作人员发现情况，及时报告，及时纠正错误操作。
本发明的技术方案是：一种热处理参数的动态智能记录方法，包括吸热式热处理设备、存储有各种工艺方案的数据库、信息采集和记录系统，该记录系统包括微机和监视器，其特征在于：包括以下步骤：
1)数据的录入：操作人员输入工件的材料成分，系统根据输入的数据自动生成初步工艺方案；
2)工艺调整：从人机界面选择输入工件形状及装载情况的数据，系统根据输入的数据调整工艺方案，确定最终的热处理工艺曲线；并设定工艺参数偏差的报警范围；
3)实时监控：利用所述的热处理设备内的氧探头确定碳势，由微机绘制并输出温度实时曲线，在监视器显示；利用所述的热处理设备内的热电偶，实时检测热处理设备的实际温度，并由微机绘制给出实时曲线，在监视器显示；
4)运行追踪：由微机自动将最终调整过的工艺参数与实时监控中的参数曲线比对，当出现超出所述的工艺参数偏差的报警范围时，微机通过监视器或声光报警装置发出报警信息，并进入步骤5)；
5)工艺中途调整：若工艺实施阶段发出报警信息，工艺人员根据实际情况调整工艺，若可以通过工艺调整挽回错误，系统记录调整情况，并返回本流程的步骤2；若出现不可挽回的情况，则系统报警，并启动应急停止程序，返回本流程的步骤7)；
6)二维渗碳模拟：在实时监控时，所述的数据库内的二维渗碳模拟软件会根据实时数据修正模拟的渗碳层深度；
7)自动比对存储：当整个热处理工艺结束后，在数据库中搜索同种工件的热处理实时数据，并与工件的渗碳层深度试验数据进行比对，当比对结果等于或小于由人工设置一个数值时，将记录的热处理实时数据自动存入所述的数据库；若比对结果超出偏差范围，则发出特定的报警信息，返回本流程的步骤5)。
本发明的有益效果是：能够设定实时工艺曲线与模拟的工艺曲线的偏差范围，可以设定报警信息，能够自动引导热处理设备停止运行，以便挽回损失；与以往的监视记录仪相比，更利于比较同种材料、同种工艺要求的重现性，为热处理工艺数据库提供数据；能够实现对渗碳过程的二维模拟，较之于一维渗碳模拟，更接近实际的生产需要；能够实现在线监控及共享。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是实施本发明缩采用的热处理设备的结构示意图；
图3是调整后的工艺曲线(时间温度曲线)的实例。
附图标记说明：1、热处理炉炉门，2、热处理炉搅拌系统，3、热处理炉加热系统，4、热处理炉信息通道，5、炉膛(工件放置处)。
具体实施方式
1、数据录入：操作人员输入工件的材料成分，系统自动生成工艺方案。
例如：材料为20CrMo，直径90mm，高25mm，厚12mm的轴承圈；
技术要求：渗碳深度：0.8-1.0；表面硬度：58-60；心部硬度：(略)。
输入上述材料及技术要求：20CrMo，调用工艺数据库，得出初步工艺，工艺号98、
2、工艺调整：输入工件三维尺寸，调整初步工艺，得出推荐的热处理工艺曲线(参见图3)；并设定报警偏差范围(例如：温度≤±5℃，时间≤±1min)。
一个实例如图3所示，该工艺在920℃保温300分钟，其中前180分钟碳势为1.1，后120分钟碳势0.9；降温至910℃保温90分钟碳势0.8；降温至850℃碳势0.7。
3、实时监控：利用热处理设备的氧探头确定碳势，并给出实时曲线，显示在监视器画面中；利用热处理设备的热电偶，实时检测热处理设备的实际温度，并给出实时曲线，显示在监视器画面中。
4、运行追踪：软件自动将最终调整过的工艺与实时监控中的情况比对，当出现超出允许偏差范围的情况时，报警进入步骤5。
5、工艺中途调整：若工艺实施阶段报警，工艺人员根据实际情况调整工艺，若可以通过工艺调整挽回错误，系统记录调整情况，进入步骤2；若出现不可挽回的情况，则系统报警，并启动应急停止程序，进入步骤7。
6、二维渗碳模拟：在实时监控时，系统自带的二维渗碳模拟软件会根据实时数据修正模拟的渗碳层深度。
7、自动比对存储：当整个热处理工艺结束后，在数据库中搜索同种工件的热处理实时数据(数据库中储存的工艺方案，包括的温度、时间、碳势、渗碳深度的有关工艺数据及工艺曲线)，并与已经处理工件的渗碳层深度试验数据进行比对，当比对结果等于或小于由人工设置一个数值时(可根据用户要求设定)，将记录的热处理实时数据自动存入所述的数据库；若比对结果超出偏差范围，则发出特定的报警信息，返回本流程的步骤5)。
系统会搜索同种工件的热处理实时数据，并利用渗碳层深度试验数据进行比对，当比对结果相近(人工设置一个数值)时，系统自动存储；若比对结果超出偏差范围，则对工艺人员报警，返回步骤5。
8、停止设备：操作人员按照操作规程结束设备及该动态系统的运行状态。
Claims (1)
1.一种热处理参数的动态智能记录方法，包括吸热式热处理设备、存储有各种工艺方案的数据库、信息采集和记录系统，该记录系统包括微机和监视器，其特征在于：包括以下步骤：
1)数据的录入：操作人员输入工件的材料成分，系统根据输入的数据自动生成初步工艺方案；
2)工艺调整：从人机界面选择输入工件形状及装载情况的数据，系统根据输入的数据调整工艺方案，确定最终的热处理工艺曲线；并设定工艺参数偏差的报警范围；
3)实时监控：利用所述的热处理设备内的氧探头确定碳势，由微机绘制并输出温度实时曲线，在监视器显示；利用所述的热处理设备内的热电偶，实时检测热处理设备的实际温度，并由微机绘制给出实时曲线，在监视器显示；
4)运行追踪：由微机自动将最终调整过的工艺参数与实时监控中的参数曲线比对，当出现超出所述的工艺参数偏差的报警范围时，微机通过监视器或声光报警装置发出报警信息，并进入步骤5)；
5)工艺中途调整：若工艺实施阶段发出报警信息，工艺人员根据实际情况调整工艺，若可以通过工艺调整挽回错误，系统记录调整情况，并返回本流程的步骤2；若出现不可挽回的情况，则系统报警，并启动应急停止程序，返回本流程的步骤7)；
6)二维渗碳模拟：在实时监控时，所述的数据库内的二维渗碳模拟软件会根据实时数据修正模拟的渗碳层深度；
7)自动比对存储：当整个热处理工艺结束后，在数据库中搜索同种工件的热处理实时数据，并与被处理工件的渗碳层深度试验数据进行比对，当比对结果等于或小于设定数值时，将记录的热处理实时数据自动存入所述的数据库；若比对结果超出偏差范围，则发出特定的报警信息，返回本流程的步骤5)。
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