计算机在热处理生产管理中的应用
金属热处理是利用固态金属相变规律
金属热处理是利用固态金属相变规律，采用加热、保温、冷却的方法，改善并控制金属所需组织与性能(物理、化学及力学性能等)的技术。
热处理是金属加工工艺中的一项重要基础技术，通常金属材料都是要经过热处理的，而且，只要选材合适，热处理得当，就能金属材料的性能成倍、甚至十几倍的提高，收到事半功倍的效果。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
热处理对于充分发挥金属材料的性能潜力，提高产品的内在质量，节约材料，减少能耗，延长产品的使用寿命，提高经济效益都具有十分重要的意义。
建国以来，我国的热处理技术有了很大的发展。
目前我国在热处理的基础理论研究和某些热处理新工艺、新技术研究方面，与工业发达国家的差距不大，但在热处理生产工艺水平和热处理设备方面却存在着较大的差距，还没有完全扭转热处理生产工艺和热处理设备落后、工件氧化脱碳严重、产品质量差、生产效率低、能耗大、成本高、污染严重的局面。
为促进我国热处理技术的发展，我们应全面了解热处理技术的现状和水平，掌握其发展趋势，大力发展先进的热处理新技术、新工艺、新材料、新设备，用高新技术改造传统的热处理技术，实现“优质、高效、节能、降耗、无污染、低成本、专业化生产”，力争赶上工业发达国家水平。
1、热处理工艺介绍金属热处理是机械制造中的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的，所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
热处理工艺数据管理技术研究
关 键 词 ： 热 处 理 ； 工 艺 模 板 ； 工 艺 数 据 ； 工 艺
管理
１ 热 处 理 工 艺 分 析
１ １ 热 处 理 工 艺 特 点 ．
１ １ １ 典 型 热 处 理 工 艺 ． ．
中 图分 类 号 ： ＴＨ１ ６ ６
文 献 标 识 码 ： Ａ
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ６ ３ ６ ． ０ ０ ０ ． １ ｏ： ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ０ — ２ ９ ２ １ ． １ ０ ０
文 章编 号 ： ０ ６ ２ ９ ２ １ ） １ ０ ４ —０ １ ０ —３ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ４ ５
热 处 理 工艺 数 据 管理 技术 研 究
田彦 博 ，杨 建 军
（ 京 航 空 航 天 大 学 机 械 工程 及 其 自动 化 学 院 ， 京 １ ０ ９ ） 北 北 ０１１
为信 息 系 统 与 企业 信 息 化 ．
《 组 技 术 与 生产 现 代 化 》２ １ 第 ２ 成 Ｏ０年 ７卷 第 １ 期
（ ） 火 时 ｆ ：从 一 件 入 炉 后 炉 温 升 至 回 火 温 ２回 ｓ 】 Ｔ
到热 处理 的参数．
度 开 始 计 算 ．回 火 时 间 一 般 为 １ ３ｈ 呵 参 考 经 验 ～ ． 公 式计算 ：
国 的 １ ２ ， 备 利 用 率 和 负 荷 率 不 到 ３ ， 能 耗 ／６ 设 ０ 而 比 美 国高 出 ４ 口 ．造 成 这 种 情 况 的 原 因 是 由 于 生 ０ ］
表 １ 回 火温 度 与硬 度 关 系表
℃
产 的工艺水 平 和管理 水 平 还 不能 达 到 一定 的高 度． 在 科技飞速 发展 的今 天 ， 随着 计 算机 技 术 的快 速 发 展， 计算机 技术 的应 用 已经 深 入 到工 厂 企业 的各 个
(完整版)4-热处理过程的计算机模拟
第二节 相图计算
2.1 热力学模型
根据热力学原理，体系在等温、等压处于平衡的条件下 应遵守以下条件：
（1）体系最小吉布斯函数原则；
（2）各相的混合吉布斯函数与组成关系曲线应具有公切线，
其切点对应的组成为平衡相得组成；
(GmM,A ) (GmM,B )
xA
xB
（3）相平衡体系中同一组分在各相的化学势、活度应相等。
计算机在材料科学中的应用
第四章 材料科学与行为工艺的计算机模拟
第一节 组织转变的计算机模拟
钢在奥氏体化后冷却时的相变可能包含铁索体、渗碳体、 珠光体、贝氏体和马氏体转变。铁素体、渗碳体、珠光体和贝 氏体转变属扩散型转变，马氏体转变属非扩散型转变。 Davenport和Bain于1930年在等温条件下研究了钢在奥氏体化 后冷却时的组织转变，提出了时间一温度一转变(TTT)曲线， 也即等温转变曲线。但实际冷却过程多为连续冷却，TTT曲线 无法直接应用，40年代初人们开始在连续冷却条件下研究钢的 组织转变过程，提出了连续冷却转变曲线(CCT)。现已收集到 的TTT和CCT图约800多张。
工艺的制订作参考； 通过计算等Gibbs自由能曲线（To线），可以预测无扩散相变的成分
范围； 可以提供相变动力学研究所需的相变驱动力、活度等重要信息； 可以方便的获得不同热力学变量为坐标的各种相图形式，以便用于不
同条件下的材料制备与使用过程的研究与控制。
第二节 相图计算
相图计算历史
J.J. Van Laar (1909)
systems. B. Sundman, B. Jansson, J.-O. Andersson: CALPHAD 9 (1985) 153.
J. Hafner (1996): Hafner et al. released the first version of VASP (Vienna ab-initio simulation package) for calculations of materials
材料成型及控制工程与自动化技术的应用
材料成型及控制工程与自动化技术的应用材料成型及控制工程有四个方向：焊接、铸造、热处理、锻压。
随着科学技术的发展材料成型也变得越来越机械化和自动化。
当今制造技术的主要发展趋势是：制造技术向着自动化、集成化和智能化的方向发展。
焊接：近20年来，随着数字化，自动化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术，自动焊接设备在各工业的应用中所发挥的作用越来越大，应用范围正在迅速扩大。
在现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化是焊接机构制造工业现代化发展的必然趋势。
焊接采用加热和加压或其他方法使热塑性塑料制品的两个或多个表面熔合成为一个整体的方法。
自动化采用具有自动控制，能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表，按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。
其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。
自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。
现代自动化技术主要依靠计算机控制技术来实现。
焊接生产自动化是焊接结构生产技术发展的方向。
现代焊接自动化技术将在高性能的微机波控焊接电源基础上发展智能化焊接设备，在现有的焊接机器人基础上发展柔性焊接工作站和焊接生产线，最终实现焊接计算机集成制造系统CIMS。
在焊接设备中发展应用微机自动化控制技术，如数控焊接电源、智能焊机、全自动专用焊机和柔性焊接机器人工作站。
微机控制系统在各种自动焊接与切割设备中的作用不仅是控制各项焊接参数，而且必须能够自动协调成套焊接设备各组成部分的动作，实现无人操作，即实现焊接生产数控化、自动化与智能化。
微机控制焊接电源已成为自动化专用焊机的主体和智能焊接设备的基础。
如微机控制的晶闸管弧焊电源、晶体管弧焊电源、逆变弧焊电源、多功能弧焊电源、脉冲弧焊电源等。
微机控制的IGBT式逆变焊接电源，是实现智能化控制的理想设备。
数控式的专用焊机大多为自动TIG焊机，如全自动管/管TIG焊机、全自动管/板TIG焊机、自动TIG焊接机床等。
热处理CAPP应用
热处理CAPP应用一、CAPP原理计算机辅助工艺设计的基本原理正是基于人工设计的过程及需要解决的问题而提出的：首先，产品零件的数据信息应能利用，并建立零件信息的数据库；其次，工艺人员的工艺经验、工艺知识能够得到充分的利用和共享；第三，制造资源、工艺参数等以适当的形式建立制造资源和工艺参数库；第四，充分利用标准（典型）工艺生成新的工艺文件。
即将经过标准化或优化的工艺，或者编制工艺的逻辑思想，通过CAPP系统存入计算机，在进行工艺设计时，计算机读取零件的信息，然后识别并检索一个标准工艺和相关工序，经过编辑修改，或按工艺决策逻辑进行推理生产零件的工艺。
二、热处理CAPP应用1、表格定义和工艺资源库建立表格定义的作用是指定工艺表格中不同区域的填写内容、填写格式、工艺数据来源的路径。
工艺表格需要根据纸质工艺卡片的格式和尺寸按比例绘制，也可以直接用原有的CAD图形表格转换成CAPP系统中的表格，再对数据库形式的表格进行表格定义。
工艺资源库属于CAPP系统的数据库，主要内容包括企业的制造资源、工艺术语、工艺参数等工艺数据。
建立了热处理工艺资源库和工艺表格关联使用，热处理工艺资源库中包括热处理操作程序、热处理工序名称、热处理检验设备、热处理设备、热处理装炉加热冷却方式温度、热处理工艺术语、产品代号、产品型号名称、热处理工艺装备等项目。
工艺资源库建立的具体方法与Windows操作系统的资源管理器的文件管理方法相似，工艺数据以文本形式为主，也可以建立数据表、图形、图表数据。
工艺资源库有必要备份成为一个数据库文件，工艺数据意外变更或丢失时工艺资源库可以全部还原到备份时的状态。
表格定义和工艺资源库建立是CAPP应用的基础性工作，其基本目标是，工艺表格中各区域要填写的内容都定义成与相应的工艺资源库关联，工艺设计时鼠标点击到所要编辑的区域，就自动链接到工艺资源库的相关内容，再选取点击后可以快速自动填写已经储备好的工艺数据。
热处理淬火过程计算机模拟的现状与展望
２ 淬火 过程 的计算机模拟技术 内容与方法
图 １ 温度场 、显微组织场和 应力 场之 间的相互作用 图
淬火过程的数值模拟受到各 国热处理界的高度重视， 近 年来不少学者应用相 当复杂的数学模型进行淬火过程 中温 度场 、组织转变 、应力应变及其交互作用 的数值模 拟。我
（）高 效 、逼真 、可靠 ：借 助计算 机 的高速 运转能 １ 力开展 的淬火过 程模拟 ，可 以在几 秒钟之 内完成 几小时 甚至几天 的试验 工作量 。并且， 随着 热处理过程 数学模 型的不 断完善和数值 计算方法 的不 断改进，热处理 过程 计算机模 拟能够逼 真地反映 热处理 的实际过程 ，准确地
都开展了较为深入 的研究，从而为热处理过程的计算机 模拟和仿真技术 的发展 奠定了坚实的基础 。 淬火 过程的实质 就是通 过对 淬火 工件 的温度场 、组
织场和应力场进行适度调 整， 使工件获得所需 的组 织、 性 能和较小 的残余应 力和残余 应变 。淬火 工艺选择 不 当不 仅影响工件 的组织性能 ， 而且会 影响工件 的使用 寿命 ， 因 此，加强对淬火工艺 的研究是 很重要 的 。
数值模 拟的发展趋势 。
关键词 ：热处理 ；淬火；计算机模 拟 中图分 类号 ：Ｔ ５ ．；Ｔ ２ ３ Ｇ１ ６３ Ｐ ７ 文献标志码 ：Ｂ 文章 编号 ：１ ０ －６ ９２ ０ ）３０ ６ ．２ ０ ２１ ３ （０ ８０ ．０ １ ０
Ｔ ｅ ｔｔｓ ｎ ｅｓ ｏｔ ｅｏ ｍｐ ｔｒＳｍｕａｉｎｉ ａ ｒａｍｅｔ ｅ ｃ ｉｇ ｒｃｓ ｈ ａｕ ｄＰ ｒｐ ｃｉ ｆ Ｓ ａ ｖ Ｃｏ ｕｅ ｉ ｌｔ Ｈｅ ｔ ｅ ｔ ｎ ｎ ｈｎ ｏｅｓ ｏ ｎ Ｔ Ｑｕ Ｐ
钢管热处理生产线L2系统功能探讨
钢管热处理生产线L2系统功能探讨摘要：从L2基本功能的配置角度，介绍钢管热处理生产线L2系统功能和结构，详细描述了L2系统的信息通讯、物料跟踪/数据采集、工艺参数预控和生产过程管理等基本功能实现。
由此衍生，在冶金行业其他生产线L2系统上也可按照此基本功能进行结构配置。
关键词：L2系统；信息通讯；物流跟踪；数据采集；工艺参数预控；生产过程管理引言随着“中国制造2025”战略的提出，信息化技术在各个行业的使用越加深入，冶金行业作为我国工业体系中的重要一环，对于信息化的需求更加旺盛，在国内各大钢厂已基本形成了1到4级的工业网络体系。
即，1级为设备控制层；2级为产线级生产过程管理层；3级为车间级生产管理层；4级为集团战略管理层。
下文将以钢管热处理生产线L2系统为例提出我的一些见解。
1.概述顾名思义，L2系统是冶金工业生产中的第二层生产管理系统，起着承上启下的作用。
其与基础自动化控制下的设备控制层（L1系统）共同组成了生产线的生产控制系统，同时，其与上级管理系统进行通讯，将本工序产生的信息流转至其他工序，从而实现车间级的信息无缝连接，减少原有纸质化生产中的人为因素，真实体现产线的数据化生产过程，进而为最终产品的追溯提供可靠的依据。
从基本功能的角度划分，L2由信息通讯、物料跟踪/信息采集、预控工艺参数计算/设定、生产过程管理和辅助系统五部分功能组成。
L2系统结构图如图-1所示图-1 L2系统结构图2.信息通讯L2系统信息通讯主要分为与上级管理系统通讯、与一级控制器通讯和L2进程间通讯三种形式。
2.1L2与上级管理系统通讯此部分通讯完成功能：本工序入口原料信息、工艺预控信息、出口目标信息的接收；本工序生产过程中产生的实绩信息的发送。
通讯网络由上级管理计算机系统统一部署，本工序L2系统为其中的一个节点。
通讯可采用TCP/IP Socket电文通讯或OLE-DB/DB-LINK等方式。
图-2 L2通讯结构图2.2.L2与一级控制器通讯此部分通讯完成功能：本工序实时生产过程数据、实时工位信号等的接收；本工序对应不同工位预控参数的实时发送。
工业互联网的智能化温度控制系统应用与研究
工业互联网的智能化温度控制系统应用与研究随着工业领域的快速发展，人们对于工业生产过程中的智能化需求也日益增加。
在这样的背景下，工业互联网应运而生，为工业生产提供了更加智能化、高效化的解决方案。
其中，温度控制系统作为工业生产中的关键环节之一，智能化温度控制系统的研究与应用成为了工业互联网发展的重要方向之一。
一、智能化温度控制系统的概念与特点智能化温度控制系统是利用现代计算机技术、智能控制技术和传感器技术等手段，对生产过程中的温度实时监测、控制和调节等环节进行智能化处理，以确保工业生产过程中的温度稳定性和一致性。
相比于传统温度控制系统，智能化温度控制系统具有以下几个方面的特点：（1）数据采集精度高：利用现代传感器技术，对生产过程中的温度实时进行监测，数据采集精度高，能够准确地反映出生产现场的温度情况。
（2）控制算法智能化：智能化温度控制系统利用计算机技术对采集到的温度数据进行处理和分析，实时调节控制参数，控制算法智能化，能够充分发挥控制系统的性能，提高温度控制的精度和灵活性。
（3）远程监控功能：智能化温度控制系统具有远程监控功能，通过互联网实现远程监控和控制，能够对生产现场的温度情况进行实时监测和调整，提高了生产过程的稳定性和精准度。
二、智能化温度控制系统的应用领域智能化温度控制系统的应用领域十分广泛，主要包括以下几个方面：（1）热处理工业：在热处理工业中，智能化温度控制系统可以对熔炼、淬火、焊接过程中的温度进行实时监控和控制，确保产品的热处理效果达到相关标准要求。
（2）电器产业：在电器产业中，智能化温度控制系统可以对电器元器件的生产温度进行实时监测和控制，确保产品的质量。
（3）食品加工业：在食品加工业中，智能化温度控制系统可以对食品生产线上的温度进行实时监测和调节，确保食品的卫生安全和质量。
三、智能化温度控制系统的研究进展当前，国内外对于智能化温度控制系统的研究进展主要有以下几个方面：（1）智能控制算法研究：智能化温度控制系统具有智能化控制算法，其研究是实现系统优化控制、提高温度控制精度的重要途径。