本文關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)在我國熱處理工業(yè)領域的應用和發(fā)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

計算機應用

計算機技術(shù)在我國熱處理工業(yè)領域的應用和發(fā)展
閻承沛 ( 北京機電研究所 ,北京 　 100083)

Abstract :This paper deals wit h application and development of computer and microelectronics technology on

heat treatment industrial fields in China from t he following six aspects : ( 1) computer simulation technology ; ( 2) CAD technology ; ( 3) processing control technolo2 gy and computer network system ; ( 4) heat treatment computer prediction technology ; ( 5) heat treatment database and specialist system ; ( 6) intelligent heat treatment and computer intellective instruments. Key words :computer technology ;heat treatment ;application ;development

) 作者簡介 : 閻承沛 (194119 — ,男 , 北京人 , 教授級高工 。主要研究工 作為可控氣氛熱處理工藝與設備 , 真空熱處理工藝與設備 , 計算機在 熱處理的應用等 。聯(lián)系電話 :629222772333 收稿日期 :2000204222

摘要 :從 6 個方面綜合論述了計算機和微電子技術(shù)在我國熱處理工業(yè)領域的應用和發(fā)展 。( 1 ) 計算機模擬技術(shù) ; ( 2 ) CAD 技術(shù) ; ( 3) 過程控制技術(shù)和網(wǎng)絡系統(tǒng) ; ( 4) 熱處理計算機預測技術(shù) ; ( 5) 熱處理數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng) ; ( 6 ) 智能熱處理技術(shù)與計算機智能化 儀表 。 關(guān)鍵詞 :計算機技術(shù) ; 熱處理 ; 應用 ; 發(fā)展 中圖分類號 :0242 　　 文獻標識碼 :A 　　 文章編號 :025426051( 2000) 1020026204

Appl ication and Development of Computer Technology on Heat Treatment Industrial Fields in China
YAN Cheng2pei

(Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology ,Beijing 100083 ,China)

　　 我國計算機和微電子技術(shù)在熱處理領域的應用起步于

80 年代初 。80 年代初期和中期 ,先后有機械部第三設計研究

院研制了井式滲碳爐微機控制系統(tǒng) , 上海交通大學研究和開 發(fā)出微機可控滲碳工藝和設備系統(tǒng) , 西安理工大學研制開發(fā) 出重載齒輪深層滲碳計算機模擬控制技術(shù)與設備 , 北京機電 研究所和北京工業(yè)大學分別研究開發(fā)出熱處理數(shù)據(jù)庫技術(shù) , 北京機電所研制推出了 J ST 型微機控制淬火介質(zhì)冷速測定 儀等成果問世并應用于工業(yè)生產(chǎn)實踐 [ 1 ] 。由于微型計算機和 微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和價格的降低 , 計算機和微電子技術(shù) 的應用日益普及 。人們認識到 ,計算機與微電子技術(shù)對熱處 理技術(shù)進步的重要意義在于它是開發(fā)知識和利用知識的強有 力工具 。計算機與微電子技術(shù)的應用已創(chuàng)造出許多高度知識 密集型的熱處理新技術(shù)和新方法 , 使熱處理技術(shù)不斷發(fā)生質(zhì) 的飛躍 。 近 20 年來 ,計算機和微電子技術(shù)在熱處理工業(yè)領域的應 用不斷深入和擴展 ,主要涉及以下 6 個方面 。

測和嚴格定量控制的方向飛躍 。從我國歷屆計算機應用學術(shù) 會議和學術(shù)年會及金屬熱處理學術(shù)刊物介紹的熱處理計算機 模擬技術(shù) ( HTCS) 研究開發(fā)成果和應用可以看出 ,HTCS 技術(shù)始 終是熱處理計算機和微電子技術(shù)應用的主流 ,成果累累 ,應用 面廣 ,其發(fā)展勢頭至今依然強勁不衰 。

2　 CAD 技術(shù)

1　 計算機模擬技術(shù)

基于偏微分方程數(shù)值解 ,計算傳熱學 、 相變動力學定量計 算溫度2相變2應力三者之間的耦合 、 其流動力學計算軟件 、 熱 處理數(shù)據(jù)庫等一系列基礎工作的進展 ,熱處理計算機模擬在近 20 年間迅速發(fā)展 。從加熱過程 、 淬火冷卻 、 感應加熱及高能密 度熱處理等計算機模擬的成果可以看出 ,它具有高效 、 、 逼真 全 面地反映熱處理過程中各種變化規(guī)律的優(yōu)點 。與實驗測試技 術(shù)相輔相成 ,計算機模擬可以極大地擴展實測數(shù)據(jù)所提供的信 息 ,構(gòu)成功能強大的 “實驗室” “生產(chǎn)試驗基地[ 2 ,3 ] ” 和 。隨著計 算機模擬技術(shù)的進一步發(fā)展和推廣應用 ,熱處理技術(shù)終將擺脫 憑經(jīng)驗和粗略的定性估算進行生產(chǎn)的落后狀態(tài) ,而向著精確預

計算機數(shù)值模擬 ( 數(shù)學模型 ) 技術(shù)使計算機成為功能強 大 ,效率極高的 “實驗室”輸入必要的實測數(shù)據(jù) ( 導熱系數(shù) 、 , 換 熱系數(shù) 、 比熱 、 比容 、 相變動力學特征數(shù)據(jù) 、 相變潛熱 、 彈性模 量、 屈服強度 、 導磁率 、 電阻率 、 擴散系數(shù) 、 傳遞系數(shù)等) 就能模 擬各種熱處理過程中工件內(nèi)部的瞬態(tài)溫度場 ,組織變化 、 內(nèi)應 力或滲層濃度變化等復雜現(xiàn)象 , 成為最佳熱處理工藝計算機 輔助設計 ( CAPP) 的基礎 。同時 ,依據(jù)生產(chǎn)工件的特殊要求和 數(shù)據(jù)等設計功能軟件 ,和上述 CAPP 基礎軟件結(jié)合 ,形成熱處 理工藝 CAPP 技術(shù) 。 應用計算傳熱學數(shù)值模擬技術(shù)和熱處理設備主要參數(shù)計 算的數(shù)學模型以及元器件 、 材料等的選擇系統(tǒng)軟件等 ,就構(gòu)成 了熱處理設備 CAD 技術(shù) �？梢郧蟪鰺崽幚碓O備主要技術(shù)參 數(shù)如幾何尺寸 、 電爐絲設計及型號選擇等 ,配合計算機繪圖儀 便可輸出設備圖紙資料等 。 伴隨著計算機模擬技術(shù) 、 數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng) 、 計算傳熱學 圖形技術(shù)的發(fā)展 , 熱處理工藝 CAD 技術(shù)和熱處理設備 CAD 技術(shù)迅速發(fā)展 , 幾乎伸向熱處理技術(shù)的所有領域 [ 4 ,5 ] 。如數(shù) 據(jù) CAD 處理技術(shù) ,三維溫度場模擬優(yōu)化加熱 CAD 技術(shù) ,淬透 性模擬技術(shù)和 CAD 系統(tǒng)開發(fā) ,工件淬火冷卻過程 CAD 設計 , 熱處理生產(chǎn)在線控制與質(zhì)量管理的 CAD 技術(shù) , 熱處理電爐 CAD 技術(shù) ,真空熱處理爐的 CAD 技術(shù) ,推桿式連續(xù)氣體滲碳 自動線滲碳工藝 CAD 設計及控制系統(tǒng) ,箱式電爐電熱元件的 CAD 設計 ,籠框式電熱輻射管 CAD 設計 ,厚鋼件退火的 CAD 技術(shù) ,感應加熱設備 CAD 技術(shù) ,以及金相圖像分析評定 CAD 技術(shù)等等 �？梢哉J為 ,計算機模擬技術(shù)和 CAD 技術(shù)是計算機 應用技術(shù)的核心和主導技術(shù) , 許多新技術(shù)是上述技術(shù)的延伸

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和擴展 ,計算機和微電子技術(shù)在熱處理技術(shù)中的應用和融合 。 迄今為止 ,熱處理計算機模擬技術(shù)和熱處理 CAD 技術(shù)仍然是 最有活力 、 應用最廣 、 數(shù)量眾多 、 技術(shù)經(jīng)濟效益巨大的兩大支 柱。

效層深是另一個主要控制參量 。在一定 Cp 下 ( 即表面含碳 量下) 求出滲碳層深的統(tǒng)計分布 ( 正態(tài)分布 ) 并應用統(tǒng)計理論 確定控制范圍 ,利用高精度和性能良好的傳感器以及微機實 現(xiàn)對主要控制參量的監(jiān)測和控制 , 從而對滲碳工藝過程進行 控制 ,這就是統(tǒng)計過程控制技術(shù)的方法 。 我國北京吉普汽車有限公司 ( 中美合資) 在熱處理工業(yè)生 產(chǎn)中應用了統(tǒng)計過程控制技術(shù) 。

3　 過程控制技術(shù)和網(wǎng)絡系統(tǒng)
在建立了數(shù)學模型對熱處理工藝過程進行數(shù)值模擬的基 礎上 ,輔以熱處理生產(chǎn)中各種物理量參數(shù) ( 亦有少量化學參量 轉(zhuǎn)換為電參數(shù)) 的傳感器檢測裝置以及熱處理生產(chǎn)工序運動 的程序控制軟件 ,就組成了熱處理工藝過程控制系統(tǒng) ( 控制軟 件和設備 、 傳感器 ,儀表的結(jié)合體 ) 。計算機技術(shù)的發(fā)展要求 將單獨控制或管理的單元用計算機通訊系統(tǒng)聯(lián)成網(wǎng)絡 , 并由 一臺中央計算機負責管理和控制 , 各獨立單元除了可完成各 自的控制和管理功能外 , 還可和主計算機交換信息和完成中 央計算機分配的工作 ,這就構(gòu)成了計算機網(wǎng)絡 ,熱處理計算機 網(wǎng)絡系統(tǒng)是近 20 年計算機技術(shù)發(fā)展的熱點 ,當前的熱處理計 算機網(wǎng)絡除包括中央計算機和各單元外 , 一般還包括功能強 大的數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng) , 可以為網(wǎng)絡的各個工作點 ( 終端 ) 提 供更多的服務 ,具有更多的功能 ,其作用已遠遠超出了最初的 控制和管理功能 ,而且其發(fā)展日新月異 ,豐富多彩 [ 6～9 ] 。 熱處理過程控制是熱處理工業(yè)生產(chǎn)控制的總成 , 由于熱 處理工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)要求的多樣化和生產(chǎn)管理的需求 , 熱處理 過程控制出現(xiàn)幾種不同形式 ,主要有以下幾種 。 如井式滲碳爐分布式計算機控制系統(tǒng) ,氣體滲碳過程控 制系統(tǒng) ,微型計算機氮勢動態(tài)控制 ,微機控制調(diào)質(zhì)熱處理生產(chǎn) 線 ,錨環(huán)熱處理計算機模擬與過程控制自動生產(chǎn)線等 。 適時熱處理控制系統(tǒng)是一種優(yōu)化的熱處理控制管理系 統(tǒng) ,其特點是將熱處理中和熱處理與其它工序間的生產(chǎn)控制 連接起來 ,使生產(chǎn)中的間歇時間趨向于零 。我國洛陽礦山機 器廠大型工件熱處理生產(chǎn)控制與管理系統(tǒng)是適時熱處理控制 技術(shù)的代表 。

柔性熱處理技術(shù)是適應熱處理生產(chǎn)中多品種 、 高質(zhì)量 、 小 批量生產(chǎn)和管理需求而出現(xiàn)的一種柔性加工熱處理過程控制 系統(tǒng) 。 柔性熱處理過程控制的主要特點是能源控制多功能化 ;

傳感系統(tǒng)多樣化 ,以適應工藝優(yōu)化和復合化 ; 控制系統(tǒng)柔性化 和相互協(xié)調(diào) ; 生產(chǎn)技術(shù)管理集成化 。上述特點綜合構(gòu)成了柔

性熱處理過程控制系統(tǒng)對產(chǎn)品和工藝控制的多功能化 , 技術(shù) 與生產(chǎn)的高度集成 ,工藝技術(shù)的優(yōu)化和柔性化以及整個生產(chǎn) 系統(tǒng)的高度自動化 [ 12 ] 。 四川齒輪廠氣體滲碳采用 Furnace Minder TM 監(jiān)控系

統(tǒng) ,是一個初級柔性熱處理控制生產(chǎn)線系統(tǒng) ,該系統(tǒng)可對熱處

理過程的狀態(tài)和各種變形進行控制 , 并可儲存和處理過程信 息和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析及打印報告 �？捎糜谶B續(xù)作業(yè)或周期 式生產(chǎn) ,無論是可控氣氛爐 、 真空熱處理爐還是感應加熱熱處 理設備均可適用 ,并可方便地和中央計算機聯(lián)網(wǎng) ,成為工廠自 動化 ( 網(wǎng)絡) 的重要部分 。該系統(tǒng)的唯一不足是工件的進出料 尚需人工操作 。

首先建立含各參數(shù)定量關(guān)系的過程數(shù)學模型 , 然后根據(jù)統(tǒng)計 分析方法決定各參數(shù)的控制范圍 , 并利用傳感器和微機對各 參數(shù)進行精確監(jiān)控 ,從而對工藝過程進行控制
[ 11 ]

滲碳統(tǒng)計過程控制 ,在深入了解滲碳過程物理本質(zhì)的基 礎上 ,把滲碳過程各影響因素綜合在一個能正確反映該過程 物理本質(zhì)定量關(guān)系的數(shù)學模型 。我們知道 ,最終表面碳濃度 梯度 ,是由氣相反應與擴散 、 表面對碳的吸附和傳輸以及碳在 固相中擴散決定的 。以密封箱式爐為例 ,在一個微機系統(tǒng)的 控制程序中應包含的因素有 : 爐子功率 、 爐溫均勻性及與設定 值的偏差 、 加熱溫度和時間 、 裝爐后溫度恢復時間 、 氣氛成分 、 氣相反應和設定點的偏差 ,裝爐后氣氛恢復時間 ,爐壓 、 氣體 流量 、 淬火劑溫度及攪拌程度 ,零件轉(zhuǎn)移時間等 。 在上述控制參數(shù)研究的基礎上 ,選擇主要控制參量進行 精確監(jiān)測和控制 ,某些參量只給出上 、 下限報警信號即可 。例 如 ,對滲碳過程而言 , 碳勢 Cp 是一個主要控制參量 , 滲碳有

311 　 熱處理過程控制系統(tǒng)

312 　 適時熱處理控制系統(tǒng)( just in time) [ 10] 313 　 統(tǒng)計過程控制( SPC) 技術(shù)

統(tǒng)計過程控制技術(shù) ,不是依據(jù)過程的質(zhì)量結(jié)果進行 ,而是

。

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國內(nèi)柔性熱處理過程控制系統(tǒng)已有若干生產(chǎn)線投入生產(chǎn) 運行 ,如上海交通大學研制開發(fā)的 SJ TU2560 工業(yè)控制微機 熱處理過程控制系統(tǒng) ,感應加熱柔性熱處理系統(tǒng) ,鄭州齒輪廠
UN IT 氣體滲碳柔性控制系統(tǒng)等 。

熱處理生產(chǎn)計算機管理系統(tǒng)是熱處理工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進步 的必然產(chǎn)物 ,通常熱處理生產(chǎn)計算機管理系統(tǒng)和熱處理過程 控制系統(tǒng)相輔相成 ,有些項目將二者相結(jié)合形成熱處理生產(chǎn) 綜合控制系統(tǒng) [ 13～16 ] 。

術(shù)進步 ,已經(jīng)形成熱處理過程控制技術(shù)的一個分支 。如 : 微機 輔助熱處理生產(chǎn)統(tǒng)計 、 成本計算管理子系統(tǒng) ; 洛陽礦山機器廠

熱處理分廠計算機生產(chǎn)管理系統(tǒng) ; 中外熱處理標準檢索與管

理系統(tǒng)等 。 目前我國熱處理工業(yè)生產(chǎn)的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)尚未形成 。 某些單位研制開發(fā)的熱處理生產(chǎn)網(wǎng)絡系統(tǒng)尚處于初級階段 , 多數(shù)是熱處理生產(chǎn)與管理相結(jié)合的網(wǎng)絡系統(tǒng) , 主要用于生產(chǎn) 控制 、 管理信息的傳輸和交流 。如洛陽礦山機器廠熱處理分 廠計算機網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等 。

4　 熱處理計算機預測技術(shù)

析工作中 ,通過數(shù)學模型和數(shù)值模擬技術(shù)及相關(guān)技術(shù) ,完成對 熱處理工藝和性能參數(shù)的預測工作 ; 應用體視學 ,完成定量金

314 　 柔性熱處理技術(shù)( FHT ——Flexible Heat Treat2 — ment Technology) 315 　 熱處理生產(chǎn)計算機管理系統(tǒng)
我國熱處理生產(chǎn)的計算機管理系統(tǒng)隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技 計算機和微電子技術(shù)在熱處理實驗 、 測試和數(shù)值計算分

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相的研究 ; 在相變研究中 ,通過研究加熱和冷卻過程中組織結(jié) 構(gòu)及性能 ( 包括淬透性 ) 之間的關(guān)系 , 通過數(shù)學模型預測材料 性能 ; 應用數(shù)值傳熱學的計算機分析 、 運算及解題方法 , 得到 冷卻性能的重要參數(shù) ; 根據(jù)化學分析值測量鋼的端淬曲線及 熱處理瞬時熱應力的計算等 [ 17 ,18 ] 。 熱處理計算機預測技術(shù)應用廣泛 。如 , TAS 圖像分析 儀 ,就是應用體視學原理在微電子技術(shù)的支持下完成了計算 機定量系統(tǒng)工作 ,建立了組織和性能的定量關(guān)系 。鄭州機械 研究所提出了微機硬度法測量表面強化層深度計算機軟件 , 在確定表面強化層深度的同時 ,還能給出硬度曲線 。大連理 工大學完成了用計算機預測鋼的淬透性的研究 , 提供了預測 不同鋼材淬透性能的計算機應用程序 。此外 ,長沙高等工業(yè) �？茖W校等單位給出了 “結(jié)構(gòu)鋼淬透性的微機算法”估算鋼 、 軸熱處理后強度水平的程序 、 大件熱處理溫度場顯微組織及 性能預測技術(shù) 。上海交通大學研制的 “界面條件劇變的淬火 冷卻過程模擬計算與淬火工藝 CAD” 技術(shù)及應用等都是熱處 理性能 、 組織結(jié)構(gòu)和計算數(shù)值 ( 方法) 計算機預測技術(shù)的范例 。

我國熱處理計算機專家系統(tǒng)自 80 年代開始起步 ,已經(jīng)引 起人們的關(guān)注并取得了長足進步 ,如前所述 ,北京機電研究所 研制的熱處理數(shù)據(jù)庫與輔助決策系統(tǒng) , 就包含了熱處理專家 系統(tǒng) 。近年推出的成果和應用有 : 吉林工學院 、 吉林工業(yè)大學 研制的合金滲碳鋼件鍛造余熱等溫正火工藝計算機專家系 統(tǒng) ; 熱擠壓模具材料的優(yōu)化專家系統(tǒng)等 [ 21 ,22 ] 。

6　 智能熱處理技術(shù)與計算機智能化儀

表
電子計算機對熱處理技術(shù)進步的影響遠不止于實現(xiàn)自動 化 。計算機技術(shù)將使熱處理憑經(jīng)驗進行生產(chǎn)的落后狀態(tài)向著 正確預測工藝結(jié)果的基礎上實施精確控制的方向飛躍 。熱處 理智能化將成為信息時代熱處理技術(shù)發(fā)展的重要方向 。熱處 理數(shù)學模型和計算機模擬技術(shù)是開發(fā)高度知識密集型熱處理 智能技術(shù)的關(guān)鍵 。實現(xiàn)熱處理智能化有賴于深入掌握與熱處 理有關(guān)的各種復雜現(xiàn)象的規(guī)律 ,并使之轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù) 。展 望未來 ,開發(fā)以數(shù)學模型為知識表達方式 ,以計算機模擬為決 策依據(jù)的智能技術(shù)不失為實現(xiàn)熱處理智能化的合理途徑 , 其 影響所及不止于熱處理行業(yè) 。若在機械設計中引入熱處理計 算機模擬 ,將機械結(jié)構(gòu)設計 、 傳動設計 、 零件應力分析 、 零件選 材、 組織與性能設計 、 熱處理工藝設計等環(huán)節(jié)進行并行處理 , 經(jīng)過疊加優(yōu)化制定出工件熱處理后內(nèi)部性能分布與其使用狀 況匹配的設計方案 ,保證機械產(chǎn)品的可靠性 ,最大限度降低成 本 �？梢哉f ,熱處理智能化是機械制造業(yè)實現(xiàn)智能化的重要 環(huán)節(jié) [ 23 ] 。 熱處理計算機模擬和智能化技術(shù)的發(fā)展前景誘人 , 潛力 巨大 ,但還應該指出 ,它還是一種很不成熟甚至可能存在誤區(qū) 的技術(shù) 。許多關(guān)鍵技術(shù)尚待經(jīng)過長期的艱苦努力才可望解 決 。非線性問題的算法 ( 尤其是多種非線性因素的交互作 用) ,相變計算的精確性 、 流場動力學與界面換熱不均勻性模 擬、 對流 — 輻射 — 導熱的耦合 、 形狀復雜的多物體間的輻射等 方面都還有許多難度很大的課題有待人們深入研究 。 北京航空航天大學對我國熱處理工藝智能控制技術(shù)進行 了研究和技術(shù)開發(fā)工作 , 并且取得了材料熱處理計算機輔助 決策系統(tǒng) ,滲碳微機控制系統(tǒng) ,污水治理微機測控技術(shù) , 航空 熱處理 CAPP 技術(shù)等成果并應用于航空熱處理工業(yè)生產(chǎn) [ 24 ] 。 目前的觀點是 ,智能控制系統(tǒng)是一種在各種復雜的不確 定性環(huán)境中以最低限度的人工干預高度自主地實現(xiàn)追求目標 功能的控制系統(tǒng) 。 智能控制系統(tǒng)的主要性能是高性能 、 魯棒性 、 適應性 、 容 錯性 、 學習能力 、 實時性和人機協(xié)作功能 。 智能控制系統(tǒng)主要有 5 種主要類型 : 分級遞增智能控制 系統(tǒng) 、 專家控制系統(tǒng) 、 學習控制系統(tǒng) ,神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制系 統(tǒng)和其它智能控制系統(tǒng) ( 如組合智能控制系統(tǒng) ,集成智能控制 系統(tǒng) ,多色智能控制系統(tǒng)等) 。 考察現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展趨勢和智能控制系統(tǒng)的特征 , 并結(jié) 合熱處理行業(yè)特點不難得出以下 3 點結(jié)論 : (1) 今后制造業(yè)的發(fā)展特點是硬件成本下降 ,而軟件價 值上升的趨勢 ,智能控制的特點決定了發(fā)展熱處理工藝智能 控制不僅需要設備滿足控制要求 , 更應重視相關(guān)軟件的生產(chǎn)

5　 熱處理數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)
熱處理領域需要解決大量數(shù)據(jù)和信息處理技術(shù) , 熱處理 技術(shù)的信息與管理需在操作系統(tǒng)的支持下 , 通過應用軟件建 立數(shù)據(jù)庫來完成 。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正是數(shù)據(jù)處理的核心機構(gòu) , 成 為現(xiàn)代計算機十分重要的應用領域 。 熱處理數(shù)據(jù)庫依工作領域大體可分為金屬材料數(shù)據(jù)庫 、 熱處理原理數(shù)據(jù)庫 、 熱處理工藝數(shù)據(jù)庫 、 典型零件熱處理數(shù)據(jù) 庫、 熱處理設備數(shù)據(jù)庫等 。熱處理數(shù)據(jù)也是一項基礎科研技 術(shù) ,諸如熱處理計算機模擬技術(shù) , 熱處理 CAD 技術(shù)和 CAPP 技術(shù) ,人工智能熱處理技術(shù)的開發(fā)應用以及熱處理集成制造 系統(tǒng) ( CIMS) 的發(fā)展都需要有強大的熱處理數(shù)據(jù)的支持 。 我國十分重視熱處理數(shù)據(jù)庫的建立和開發(fā)應用工作 , 許 多單位作出了積極的努力并取得進展 。北京機電研究所建立 了熱處理數(shù)據(jù)庫與輔助決策系統(tǒng) ,并于 1990 年推出了 《熱處 理數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) Ⅲ ,包括熱處理基礎數(shù)據(jù)庫 、 》 硬度選擇與 硬度轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 、 中外熱處理標準檢索系統(tǒng) 、 淬火 、 退火與正火 工藝數(shù)據(jù)庫 、 熱處理設備與選型系統(tǒng)等 。該系統(tǒng)隨后研制開 發(fā) 《淬透性預報系統(tǒng)軟件》 并已投放市場 。與此同時 ,國內(nèi)陸 續(xù)研制成功各類熱處理數(shù)據(jù)庫并且在熱處理技術(shù)和生產(chǎn)中得 到應用 。主要有 : 清華大學研制的典型零件 ( 軸類 ) 熱處理數(shù) 據(jù)庫 ; 北京工業(yè)大學和北京機電研究所研制的汽車零件熱處 理工藝數(shù)據(jù)庫 ; 上海交通大學 、 大連理工大學研制的材料淬透 性數(shù)據(jù)庫和北京工業(yè)大學與北京吉普汽車有限公司聯(lián)合研制 的 BJ C 熱處理信息系統(tǒng)等 [ 5 ,19 ,20 ] 。 熱處理專家系統(tǒng)是熱處理數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展 。簡言之 , 在熱處理數(shù)據(jù)庫的基礎上 , 附加上對熱處理性能或決策要求 的數(shù)學計算和分析 ,邏輯推理和判別 ,綜合比較和選擇等功能 就構(gòu)成了熱處理專家系統(tǒng) 。就熱處理計算機應用技術(shù)的角度 而言 ,熱處理專家系統(tǒng)是一種智能化的計算機應用技術(shù) ,它在 熱處理科學研究 ,實驗測試與分析和工業(yè)應用中具有和應用 客體間 (object ) 更直接 、 更精確 、 更實用的功能 。因而必將在 今后熱處理計算機技術(shù)的應用中 ,發(fā)展趨勢強勁 ,前景廣闊 。

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和積累 ; (2) 及時吸收智能控制有價值的思想方法 ,綜合熱處理 工藝智能控制的具體情況 ,設計控制模型進行研究 ,不失為發(fā) 展熱處理工藝智能控制的一條有效途徑 ; (3) 智能控制不僅要與傳統(tǒng)熱處理工藝相結(jié)合 , 更有必 要在一些熱處理新技術(shù) ,例如精密熱處理 、 真空熱處理以及高 能束熱處理等方面發(fā)揮作用 。 發(fā)展熱處理工藝智能控制將給熱處理工業(yè)注入新鮮血 液 ,使其緊跟社會信息化的時代潮流 ,并符合先進制造技術(shù)的 發(fā)展趨勢 。 我國在熱處理工藝智能控制及相關(guān)技術(shù)領域已取得不少 研究成果并應用于熱處理工業(yè)實踐 。例如 ,熱加工柔性制造 系統(tǒng) ( EMS) ,熱處理微機動態(tài)控制技術(shù) ,材料智能熱處理 ( In2 telligent process of materials2heat treatment) 以及雙級控制結(jié)構(gòu) 智能滲碳控制技術(shù)等 。 將計算機和微電子技術(shù)與傳感器 、 測試儀表技術(shù)相結(jié)合 構(gòu)成智能化儀表 ,這是傳感器和測試儀表技術(shù)發(fā)展的必然趨 勢 。我國自 80 年代在這一領域開始起步 ,已經(jīng)研制和開發(fā)出 許多熱處理智能化儀表 。如 TAS 圖像分析儀 ,J ST2900 型淬 火介質(zhì)冷速測定儀 ,個人儀器冷卻介質(zhì)測試儀 ,微機控制真空 儀 ,便攜式微機硬度計 ,微機控制氧探頭碳控系統(tǒng) ,智能化溫 控儀 ,微機控制氣氛控制器 ,便攜式智能化測振儀 、 涂層測厚 儀 ,粗糙度儀和便攜式微機打字機 ,滲氮工藝控制儀和氣體滲 碳/ 碳氮共滲微機控制儀等等 [ 25 ] �？梢圆豢鋸埖卣f ,在今天 , 測試儀表和傳感器智能化已經(jīng)成為 90 年代技術(shù)水平的標志 。 參考文獻 :
[1 ] 　閻承沛 . 微型計算機在熱處理領域的應用 [J ] . 金屬熱處理 , 1985 , (10) . [2 ] 　 潘健生 ,等 . 計算機模擬技術(shù)在熱處理中的應用 [ C ] . 第六屆全 [3] 　 潘健生 ,等 . 淬火過程計算機模擬研究的若干進展 . 金屬熱處理 , 1998 , (12) :30232. [4 ] 　 潘健生 ,等 . 熱處理電爐計算機輔助設計 [ C ] . 第六屆全國熱處 [5 ] 　 荀毓閩 ,等 . 中外熱處理用標準檢索與管理系統(tǒng) [ C ] . 第六屆全 [6 ] 　 王文成 , 等 . 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的氣體滲碳碳勢測定 [J ] . 金屬熱處 [7] 　 Nakonieczny A ,et al. 氣體滲氮的計算機控制 —— — 一種可行的替

[8] 　 趙海鷗 ,等 . 第二屆國際淬火和變形控制會議論文綜述 [J ] . 金屬 [9 ] 　 胡明娟 , 等 . 電子計算機在我國熱處理中的應用 [J ] . 金屬熱處 [ 10 ] 　劉迨 . 我國熱處理的現(xiàn)狀與未來 [J ] . 金屬熱處理 ,1996 , (1) : 8. [ 11 ] 　劉迨 . 統(tǒng)計過程控制 ( SPC) 在熱處理中的應用 [ C ] . 中國機械

為了適應 21 世紀材料學科的發(fā)展 , 經(jīng)學會理事會和本刊編委會討論決定 , 國家科學技術(shù)部批準 ( 國科財便字 ( 2000 ) 080 號) 《金屬熱處理學報》 , 刊名改為 《材料熱處理學報》將于 2001 年第 1 期正式啟用 。 , 《材料熱處理學報》 將充分發(fā)揮專業(yè)核心期 刊的作用 ,在原有基礎上 ,大幅度拓寬學科范圍 ,特別是材料研究與應用方面 ; 增加信息容量 ,提高編輯 、 印刷質(zhì)量 ,拓寬版面 ( 大 16 開本) 和欄目 。我們真誠希望廣大材料和熱處理工作者繼續(xù)關(guān)心支持本刊的發(fā)展 , 歡迎各界踴躍投稿 , 積極訂閱 。聯(lián)系地 址 : 北京市海淀區(qū)學清路 18 號 ( 100083) 　 北京 907 信箱 　 電話 :010 - 62920613 　 傳真 :010 - 62920623 　E - mail :chts @public.
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國熱處理大會論文集 ,北京 : 兵器工業(yè)出版社 ,1995 :15219. 理大會論文集 ,北京 : 兵器工業(yè)出版社 ,1995 :3582363. 理 ,1998 , (1) :11213.

國熱處理大會論文集 ,北京 : 兵器工業(yè)出版社 ,1995 :3762381.

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工程學會熱處理專業(yè)學會成立 25 周年學術(shù)報告會論文集 , 1988 ,10 :85293. [ 12 ] 　 潘健生 . 電子計算機在材料科學中的應用 [J ] . 金屬熱處理增 刊 ,1993 :31235. [ 13 ] 　 閻承沛 . 滲碳過程控制技術(shù)的應用和發(fā)展 [ C ] . 全國計算機在
[ 14 ] 　 邱大年 . 柔性熱處理系統(tǒng)的計算機應用初探 [ C ] . 全國計算機 [ 15 ] 　 　 . 計算機在熱處理生產(chǎn)管理中的應用 [ C ] . 全國計算機 姚 云 [ 16 ] 　 趙晉龍 . 談微電子學的革命與熱處理技術(shù)的進展 [ C ] . 全國計 27. [ 17 ] 　 荀毓閩 . 淬透性工藝預報系統(tǒng)與模型定量技術(shù) [J ] . 金屬熱處理 [ 18 ] 　 潘健生 ,等 . 試論電子計算機與微電子技術(shù)對熱處理技術(shù)進步

? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

的深遠影響 [ C ] . 中國機械工程學會熱處理專業(yè)學會成立 25 周年學術(shù)報告會論文集 ,1988 ,10 :942104. [ 19 ] 　 荀毓閩 . 熱處理數(shù)據(jù)庫與輔助決策系統(tǒng) [ C ] . 中國機械工程學 會熱處理專業(yè)學會成立 25 周年學術(shù)報告會論文集 ,1988. 10 : 1052114. [ 20 ] 　 邱大年 ,閻承沛 ,等 . 計算機在材料科學中的應用 [ M ] . 北京 : 北 京工業(yè)大學出版社 ,1990. [ 21 ] 　 朱啟惠 ,劉云旭 ,等 . 合金滲碳鋼件鍛造余熱等溫正火工藝的計 算機專家系統(tǒng) [J ] . 金屬熱處理 ,1998 , (8) :122. [ 22 ] 　 王桂棠 ,潘振鵬 ,等 . 熱擠壓模具材料優(yōu)化專家系統(tǒng)的研制 [J ] . 金屬熱處理 ,1998 , (9) :24227. [ 23 ] 　 潘健生 ,胡明娟 . 計算機模擬與熱處理智能化 [J ] . 金屬熱處理 , 1998 , (7) :21223. [ 24 ] 　 王振清 ,文 　 . 熱處理工藝智能控制 [J ] . 金屬熱處理 ,1998 , 武 (7) :24226. [ 25 ] 　 任基重 ,趙廣木 . 個人儀器在冷卻測試中的應用 [J ] . 金屬熱處 理 ,1998 , (9) :20222.

理 ,1996 , (1) :21222. 增刊 ,1993 :36241.

代滲碳方法 [J ] . 金屬熱處理 ,1998 , (3) :44249. 熱處理 ,1997 , (12) :30234.

熱處理中應用學術(shù)報告和研討會論文集 ,1992. 10 :1210.

在熱處理中應用學術(shù)報告和研討會論文集 ,1992. 10 :17220. 在熱處理中應用學術(shù)報告和研討會論文集 ,1992. 10 :70273.

算機在熱處理中應用學術(shù)報告和研討會論文集 ,1992. 10 : 212

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