一种钛合金熔炼配料的快速计算方法.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CN107704425A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201710964318.5(22)申请日2017.10.17(71)申请人咸阳天成钛业有限公司地址712000陕西省西安市西咸新区沣东新城凤栖路26号(72)发明人张飞奇车伟焦春妮蒲宣(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人胡燕恒(51)Int.Cl.G06F17/12(2006.01)G06F17/16(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种钛合金熔炼配料的快速计算方法(57)摘要本发明公开了一种钛合金熔炼配料的快速计算方法，具体为：首先根据所需熔炼的钛合金铸锭的质量和元素组成要求，选取海绵钛以及中间合金；然后列出原料中单独元素组成、用量与铸锭要求元素含量之间的线性方程组；根据克拉默法则求解方程组相对应矩阵，将会得到各原料用量配比的唯一解。本发明快速计算方法，适用于各种钛合金的真空自耗、等离子及电子束冷炉床等熔炼方法的配料计算，通过初始获得海绵钛、中间合金、残料等的化学成分以及所投铸锭的质量，转化为矩阵形式，根据克拉默法则将会获得准确的唯一解，可选择MATLAB、Excel或其他编程等多种计算机软件平台，能够简单快速地实现钛合金熔炼配料计算。CN107704425ACN107704425A权利要求书1/1页1.一种钛合金熔炼配料的快速计算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，根据所需熔炼的钛合金铸锭的质量和元素组成要求，选取海绵钛以及中间合金；步骤2，列出原料中单独元素组成、用量与铸锭要求元素含量之间的线性方程组；根据克拉默法则求解方程组相对应矩阵，将会得到各原料用量配比的唯一解。2.根据权利要求1所述的一种钛合金熔炼配料的快速计算方法，其特征在于，所述步骤2具体为：将所选取的海绵钛以及中间合金的元素组成和用量列为n个线性方程的方程组，表示为：式中，aij表示各个海绵钛及中间合金的单独化学元素成分，i＝1，……，n；j＝1，……，n；xi表示各个海绵钛及中间合金的投料量；bi表示铸锭所含单独化学元素成分的总量，n表示加入原料的种类个数；将式(1)表示为线性方程的形式，则为：即AX＝B(2)式(2)可表示为：X＝A-1B(3)式中A-1为A矩阵的逆矩阵；对式(3)进行求解，即得到各原料的分别用量。3.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔炼配料的快速计算方法，其特征在于，所述步骤2中求解采用MATLAB或Excel。4.根据权利要求3所述的一种钛合金熔炼配料的快速计算方法，其特征在于，所述利用MATLAB求解采用inv(A)*B命令；利用Excel求解，通过MINVERSE函数先求得逆矩阵A-1，再用MMULT函数进行A-1B矩阵相乘获得。2CN107704425A说明书1/7页一种钛合金熔炼配料的快速计算方法技术领域[0001]本发明属于金属熔炼技术领域，涉及一种钛合金熔炼配料的快速计算方法。背景技术[0002]在钛合金熔炼前需根据合金的成分要求对配料进行计算，现有常规的估算、反推算法等钛合金熔炼配料计算方法，其过程假定一个初始配比值，再根据初始数据进行估算，估算不通过，则继续调整，反复计算直到近似趋近要求为止。可见，常规的方法获得是一种近似值，其会存在相应的误差，使得钛合金铸锭化学成分从起始工艺中将产生一定的不确定性，并且由于反复估算逼近的方法使得配料计算效率低下。[0003]本发明采用优化的科学计算方法，可以精确计算出钛合金熔炼所要求的合金配比量，保证钛合金铸锭化学成分稳定性，并且结合相关计算机软件平台可以有效提高钛合金配料的计算效率。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种钛合金熔炼配料的快速计算方法，解决了现有钛合金熔炼配料计算过程中存在误差、效率低的问题。[0005]本发明所采用的技术方案是，一种钛合金熔炼配料的快速计算方法，具体按照以下步骤实施：[0006]步骤1，根据所需熔炼的钛合金铸锭的质量和元素组成要求，选取海绵钛以及中间合金；[0007]步骤2，列出原料中单独元素组成、用量与铸锭要求元素含量之间的线性方程组；根据克拉默法则求解方程组相对应矩阵，将会得到各原料用量配比的唯一解。[0008]本发明的特点还在于，[0009]步骤2具体为：[0010]将所选取的海绵钛以及中间合金的元素组成和用量列为n个线性方程的方程组，表示为：[0011][0012]式中，aij表示各个海绵钛及中间合金的单独化学元素成分，i＝1，……，n；j＝1，……，n；xi表示各个海绵钛及中间合金的投料量；bi表示铸锭所含单独化学元素成分的总量，n表示加入原料的种类个数；[0013]将式(1)表示为线性