我国热处理工业领域中计算机技术的应用和发展

摘要：我国计算机电子技术的迅速发展，使得各个领域极大受益。计算机技术在热处理工业领域中，促进热处理生产技术发展。现阶段，计算机控制、热处理工艺和设备的辅助设计等技术主要表现在热处理工业领域中。本文探究计算机技术在热处理工业领域中的发展，现阐述如下。

关键词：热处理；工业；计算机技术

前言

计算机技术在60年代开始在热处理工业领域中试用；在70年代开始飞速发展；80年代初期，计算机技术在热处理工业领域中取得一些成绩。现在，计算机与微电子技术的发展，使人们认识到计算机技术对热处理工业领域中的重大意义，使得计算机技术应用已创造出多种高度知识密集型的热处理技术方法。

一、计算机模拟技术

（一）基于偏微分方程数值，计算传热学、相变动力学定量等采用最优化理论，其计算机软件动力学、热处理数据等基础工作的开展，热处理计算机模拟技术在最近20年迅速崛起。热处理过程中的加热、冷却、感应加热以及高密度热处理等计算机模拟的成就显示，计算机模拟技术高效、高质量、全面、形象的反映热处理过程中的性质特点。计算机模拟技术扩大了试验测量数据的信息，逐渐形成功能强大的“试验基地”。计算机模拟技术的不断推广与应用，使得热处理技术逐渐成熟，摆脱了以往凭经验和大概估算进行生产的落后状态，逐渐走向精确、成熟、严格的道路。由于热处理工业生产技术要求多样化，对普通热处理炉每次处理零件要求必须是相同的，如果使用其他性能零件，必须调整炉内温度、工艺周期等，但采用计算机模拟技术，能用一台设备针对不同性质的零件进行热处理。其主要特点是，能源控制多功能化，传感系统多样化。从而使热处理工业生产技术的多样化，控制系统柔性化和互相配合，生产技术管理统一化。实现了计算机模拟技术，使得工艺品性能好，提高了工艺品的质量，提高了自动化技术，减少了零件处理时间，减少出现的次品，并且降低了劳动强度。计算机模拟技术不仅具有快速的计算功能，并且可以随意显示任何时刻工作内任意温度场、处理炉的分布情况，更方便操作者观察。

二、热处理CAD技术

（一）CAD是在热处理工艺数据库、材料设备库基础上，结合研究所得的成分、组织、性能和热处理工艺数据模型联系起来，根据性能要求与控制质量目标，确定最优化工艺参数与设备。计算机数值模拟输入必要的数据就能模拟出热处理过程中需要的温度场、内部变化等，是最佳热处理工艺计算机技术，可以计算出热处理设备的主要参数，并配备计算机绘图仪，输出需要的设备图纸资料等。热处理CAD技术在近年来迅速发展至热处理各个领域中，如数据CAD处理，三维温度场模拟优化加热CAD技术、CAD系统开发、工件淬火冷却过程中的CAD技术等等，计算机模拟技术热处理CAD技术是计算机技术的核心。更多新技术都是从这两个技术中扩展延伸的，计算机技术在热处理技术中的应用与融合的。

三、热处理系统

（一）计算机控制系统、热处理数据库和热处理CAD系统行综合，利用对热处理性能与要求进行必要的数学计算与分析。根据热处理原理进行逻辑推理，综合对比和选择的功能，从而完成热处理生产过程中CAD控制。同时，可以进行生产中的工艺仿真、工艺辅助设计、材料辅助预测等，热处理专家系统融合了热处理和计算机技术，体现了智能化特点，它的研究极大提高了热处理生产和科研水平。热处理专家系统是开发高智能技术的关键，智能化特点就是最大限度人工干预，使其在极不确定的环境中自由发挥，追求目标。在热处理工业试验中具有更直接、更专业、更实用的特点。

（二）热处理网络系统，热处理网络系统是将地理处于独立状态的多个计算机系统的热处理位置进行资源配置，从大局上发挥其潜在的优点，利用信息和网络技术联合，建立热处理网络系统。使热处理工业领域拥有专业化、智能化的网络系统。热处理工业领域的先进程度是保证工艺产品制造是否先进与产品质量如何的关键指标。我国热处理生产技术与管理制度比较落后，绝大多数工厂都设有热处理分厂与小车间，设备利用率较低，生产车间负荷大，厂内设备重复建设现象严重，并且增加成本，浪费大量资金。热处理网络系统能实现各类信息的快速传递与高效处理，实现计算机技术资源共享，能处理重大困难任务进行分布处理，协调完成，为用户优化通信，从而提高性能的价格比，扩大信息。企业利用计算机技术成果，逐步缩小企业布局，优化企业资源配置。

（三）统计过程控制技术，不是根据过程的质量结果，而是建立含参数定量关系的数学模型，根据统计分析决定各指数的范围，并利用传感器和计算机对数据进行严密监控，以达到对生产工艺实时控制。

（四）智能化热处理技术与计算机智能化仪表，计算机先进技术对热处理工业领域不仅实现自动化。计算机技术使热处理凭借经验进行落后的生产状态向先进的方向发展，热处理智能化将成为信息化时代热处理技术发展的重要方向。必须掌握热处理各种复杂现象的发生规律，才能实现热处理智能化。以计算机模拟技术进行智能化发展是必然的，展望未来，以数学模型技术表达方式，以计算机模型为技术方式，其影响不仅只是热处理工业领域，热处理计算机模拟与智能化技术的发展方向十分广阔，潜力巨大。虽然还不是一种成熟的技术，许多技术必须经过艰苦努力开发才能发挥其作用，智能控制系统是一种不确定性环境中高度干预的控制系统。

结束语

根据我国计算机技术在热处理领域中的发展，今后制造业中的硬件成本会下降，软件价值会逐渐升高，自动化计算机技术与智能化控制体统决定热处理工业领域控制要不仅满足现今设备的要求，更要注重相关软件发展，我们要及时吸收职能控制有价值的思想方法，根据热处理技术的具体情况，进行实际研究。智能控制不仅要与传统热处理工艺结合，更要逐渐发展属于自己的计算机控制系统。我国在热处理工业领域中已经有不错的研究成果，计算机模拟技术、CAD技术等是我国热处理工业领域的主要技术。希望未来能更为广阔的发展。

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