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半固态金属成形的一种新型的金属成形工艺,二次加热是半固态成形工艺中的一道重要工序,其目的是为了重新获得球状固相颗粒均匀分布的具有触变性的半固态浆料组织。在重熔过程中温度是主要参数之一,控温精度直接影响固相分数的高低和固相颗粒的形态及分布情况。 本文利用计算机集成技术,采用PC机、ADAM-4000系列模块和固态继电器等构建了计算机控温系统。实际运行表明该系统具有控温精度高、可靠性好、工作稳定等优点。控制软件基于组态王软件开发设计而成,系统软件除了对电阻炉温度数据进行采集、处理、保存并实施控制外,并具有实时显示温度的数值和图形、事故报警、报表打印、历史数据和历史曲线查询、数据导入EXCEL库等功能,界面美观、友好、操作方便简洁。 通过对加热过程的理论分析和实验,建立了电加热炉的近似数学模型。在此基础上,针对电加热炉大滞后、非线性、强耦合的特点,利用Simulink强大的仿真功能对温度控制算法进行了仿真研究,由仿真结果的对比分析表明,模糊控制方法超调小、鲁棒性强、精度高,能够获得比常规PID控制更满意的控制效果,实际运行中系统控温精度达到±1℃。 应用该系统对半固态ZL201合金重熔进行了大量实验,由实验结果得出较好对ZL201的重熔工艺为:630℃、等温时间20分钟,在此工艺条件下生成的晶粒均匀圆整,晶粒平均等积圆直径为94.21μm,晶粒平均圆度为4.81。 实验证明:该系统控温精度高、可靠性好、工作稳定,控温精度达到±1℃,制备出优良微观组织结构和性能的半固态浆料,完全能满足对ZL201重熔处理要求。该系统在重熔过程中的应用成功,对完善金属半固态加工工艺,促进金属半固态加工技术最终成熟化和市场化具有相当重要的意义。