[发明专利]轧辊喷雾淬火过程中温度和组织在线模拟控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种轧辊喷雾淬火过程中温度和组织在线模拟控制系统及方法，所述在线模拟控制系统包括计算机控制子系统、测温装置和喷雾冷却装置，测温装置的输出端连接计算机控制子系统的输入端，计算机控制子系统的输出端连接喷雾冷却装置；所述方法包括在线模拟前处理、在线模拟计算以及在线模拟后处理三个步骤。本发明能够根据喷雾淬火热处理过程中轧辊表面的实际温度，作为计算机温度场模拟的边界条件，模拟计算轧辊内部任意位置的温度和组织，根据计算得到的组织转变量实时修正喷雾淬火热处理工艺曲线，进一步对轧辊在喷雾淬火过程中的温度变化以及组织变化进行控制。

主权项

轧辊喷雾淬火过程中温度和组织在线模拟控制系统，其特征在于：包括计算机控制子系统、与计算机控制子系统连接的测温装置以及受计算机控制子系统控制的喷雾冷却装置，所述计算机控制子系统包括前处理模块、模拟计算模块和后处理模块，所述前处理模块中至少存储有轧辊的几何尺寸参数、轧辊相应材料的TTT曲线、轧辊辊身和两端辊颈处的温度初始值、热物性参数以及模拟参数；前处理模块主要用于对轧辊的几何尺寸参数、TTT曲线、温度初始值、热物性参数以及模拟参数参数进行值域的离散化、方程的差分化；所述模拟计算模块存储有轧辊表面综合换热系数计算程序和轧辊内部组织转变量计算程序，其中轧辊表面综合换热系数计算程序中包括辊颈处的边界换热系数计算程序以及辊身表面综合换热系数计算程序，轧辊内部组织转变量计算程序包括计算相变潜热对组织和温度影响的计算程序；所述模拟计算模块与测温装置相连，模拟计算模块根据测温装置测得的辊颈表面和辊身表面的实时温度确定计算边界条件，然后根据边界条件计算出轧辊内部的实时温度和轧辊内部组织转变量；所述后处理模块与模拟计算模块相连，用于对模拟计算模块计算出轧辊内部的实时温度和轧辊内部组织转变量进行可视化、动态化处理、显示和输出。