[发明专利]一种真空熔铸生产工艺参数优化方法及系统

权利要求书

1.一种真空熔铸生产工艺参数优化方法，其特征在于，包括：

构建第一数据集；所述第一数据集以熔炼温度、熔炼时间、真空室气压、保护性气体流量为输入，以各金属元素的烧损率为输出；

构建第二数据集；所述第二数据集以熔炼温度、熔炼时间、真空室气压、保护性气体流量为输入，以铸锭氧含量为输出；

采用人工智能算法分别对所述第一数据集以及所述第二数据集进行建模，得到第一回归方程和第二回归方程；

基于所述第一回归方程和所述第二回归方程构建多目标优化函数；

采用遗传算法对所述多目标优化函数进行求解，得到最优解集；所述最优解集为最优的真空熔铸生产工艺参数；

所述第一回归方程如下：

S_i＝0.000132X₁+0.0425X₂+0.0234X₃+0.0083X₄+0.0201

其中，S_i为第i种金属元素烧损率，X₁为熔炼温度，X₂为熔炼时间，X₃为真空室气压，X₄为保护性气体流量；

所述第二回归方程如下：

Y＝-0.000102X₁-0.00385X₂-0.00219X₃-0.0075X₄+0.00117

其中，Y为铸锭氧含量，X₁为熔炼温度，X₂为熔炼时间，X₃为真空室气压，X₄为保护性气体流量。

2.根据权利要求1所述的真空熔铸生产工艺参数优化方法，其特征在于，按投料批号采集投料重量、炉料配比及成分、熔炼温度、熔炼时间、真空室气压以及保护性气体流量。

3.根据权利要求2所述的真空熔铸生产工艺参数优化方法，其特征在于，按产品批号采集铸锭重量、铸锭成分以及铸锭氧含量。

4.根据权利要求3所述的真空熔铸生产工艺参数优化方法，其特征在于，根据所述投料重量、所述炉料配比及成分、所述铸锭重量以及所述铸锭成分计算生产合金中各金属元素的烧损率。

5.根据权利要求3所述的真空熔铸生产工艺参数优化方法，其特征在于，根据单炉产出铸锭数量、单位产品重量与投料重量之比及投料产出时间间隔对产品批号与投料批号进行对应匹配。

6.根据权利要求4所述的真空熔铸生产工艺参数优化方法，其特征在于，所述各金属元素的烧损率的计算公式如下：

其中，S_i为第i种金属元素烧损率，T为投料重量，P_i为第i种金属元素在炉料中重量占比，Z为铸锭重量，D_i为第i种金属元素在铸锭中重量比。

7.一种真空熔铸生产工艺参数优化系统，其特征在于，包括：

第一数据集构建模块，用于构建第一数据集；所述第一数据集以熔炼温度、熔炼时间、真空室气压、保护性气体流量为输入，以各金属元素的烧损率为输出；

第二数据集构建模块，用于构建第二数据集；所述第二数据集以熔炼温度、熔炼时间、真空室气压、保护性气体流量为输入，以铸锭氧含量为输出；

建模模块，用于采用人工智能算法分别对所述第一数据集以及所述第二数据集进行建模，得到第一回归方程和第二回归方程；

多目标优化函数计算模块，用于基于所述第一回归方程和所述第二回归方程构建多目标优化函数；

求解模块，用于采用遗传算法对所述多目标优化函数进行求解，得到最优解集；所述最优解集为最优的真空熔铸生产工艺参数；

所述第一回归方程如下：

S_i＝0.000132X₁+0.0425X₂+0.0234X₃+0.0083X₄+0.0201

其中，S_i为第i种金属元素烧损率，X₁为熔炼温度，X₂为熔炼时间，X₃为真空室气压，X₄为保护性气体流量；

所述第二回归方程如下：

Y＝-0.000102X₁-0.00385X₂-0.00219X₃-0.0075X₄+0.00117

其中，Y为铸锭氧含量，X₁为熔炼温度，X₂为熔炼时间，X₃为真空室气压，X₄为保护性气体流量。