一种低压铸造铝合金熔体的智能控温方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114178504A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111537021.3(22)申请日2021.12.13(71)申请人北京航星机器制造有限公司地址100013北京市东城区和平里东街11号(72)发明人杨锌边毅刘海鹏黄文忠李作为孙建新(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人吴利芳(51)Int.Cl.B22D18/08(2006.01)B22D18/04(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种低压铸造铝合金熔体的智能控温方法(57)摘要本发明涉及一种低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，属于铝合金铸造技术领域，解决了现有控温方法控制精度低造成铸件质量存在波动的问题。该智能控温方法包括：步骤1、实时获取tn时刻的炉气实时温度T(tn)；步骤2、计算得到设定工况下的tn时刻的炉气控制温度T1(tn)；步骤3、判断炉气实时温度T(tn)与tn时刻的炉气控制温度T1(tn)的大小；若T(tn)＜T1(tn)，则启动加热装置，对铝液体进行加热；若T(tn)≥T1(tn)，则关闭加热装置，对铝液体停止加热；其中，n为时刻序号。本发明可以大幅度提升低压浇注铝合金过程中铝合金熔体的控制精度与效率，实现铝合金熔体的稳定控制。CN114178504ACN114178504A权利要求书1/2页1.一种低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、实时获取tn时刻的炉气实时温度T(tn)；步骤2、计算得到设定工况下的tn时刻的炉气控制温度T1(tn)；步骤3、判断炉气实时温度T(tn)与tn时刻的炉气控制温度T1(tn)的大小；若T(tn)＜T1(tn)，则启动加热装置，对铝液体进行加热；若T(tn)＞T1(tn)，则关闭加热装置，对铝液体停止加热；若T(tn)＝T1(tn)时，关闭加热装置，对铝液体停止加热，此时，在该炉气控制温度T1(tn)下能够使得铝液加热到工艺控制温度T4；n为时刻序号。2.根据权利要求1所述的低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，所述步骤2中，计算得到tn时刻的炉气控制温度T1(tn)的方法为：△T1(tn)＝T1(tn)－T2(1)△T2(tn)＝T4－T3(tn)(2)△T2(tn)＝△T1(tn)*β(3)其中，T1(tn)为tn时刻的炉气控制温度，℃；T2为设定的炉气平衡温度，℃；T3(tn)为tn时刻的铝液实时温度，℃；T4为铝液的工艺控制温度，℃；β为温度控制系数，确定工况下为常数。3.根据权利要求2所述的低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，所述步骤2中，设定工况下，基于炉气的可转换热量与铝液应输入热量的关系，确定β常数的方法为：炉气可转换热量Q1(tn)：Q1(tn)＝m1*c1*△T1(tn)(4)铝液应输入热量Q2(tn)：Q2(tn)＝m2*c2*△T2(tn)(5)Q2(tn)＝α*Q1(tn)(6)根据式(4)、(5)和(6)得到：△T2(tn)＝△T1(tn)*(m1*c1*α/(m2*c2))(7)得到：β＝(m1*c1*α)/(m2*c2)(8)其中，α为加热转换系数，是根据实际工况得出的经验值；c1为炉气的比热容，单位为J/(kg.℃)；c2为铝液的比热容，单位为J/(kg.℃)；m1为炉气的质量，单位为kg；m2为铝液的质量，单位为kg。4.根据权利要求3所述的低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，所述步骤2中，计算得到tn时刻的炉气控制温度T1(tn)的方法为：T1(tn)＝△T2(tn)/β+T2；(9)T1(tn)＝(T4－T3(tn))/β+T2；(10)2CN114178504A权利要求书2/2页其中，T2为设定的炉气平衡温度，℃；T3(tn)为tn时刻的铝液实时温度，℃；T4为铝液的工艺控制温度，℃；β为温度控制系数，确定工况下为常数。5.根据权利要求2所述的低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，设定的炉气平衡温度T2高于铝液温度5℃～25℃。6.根据权利要求5所述的低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，在所述步骤2中，每隔5s‑10s测一次炉气控制温度T1(tn)。7.根据权利要求6所述的低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，所述炉气控制温度T1(tn)≤900℃；当T1(tn)＞900℃时，则将T1(tn)取值900℃，并按该温度对炉气进行控温。8.根据权利要求1至7所述的低压铸造铝合金熔体的智能控温方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述实时获取tn时刻的炉气实时温度T(tn)方法为：将炉气温度测量装置置于电阻炉的炉膛内，炉气温度测量装置能够