[发明专利]锻件碳偏析三维分布评估方法和系统

权利要求书

1.一种锻件碳偏析三维分布评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：预设锻件原始钢锭碳偏析区域，仿真所述锻件锻造过程，获得所述锻件仿真锻造后内部碳偏析区域；

S20：将所述锻件仿真锻造后内部碳偏析区域与真实锻造数据进行对比，根据对比结果对所述预设锻件原始钢锭碳偏析区域进行修正，获得所述锻件原始钢锭碳偏析区域与锻造后内部碳偏析区域对应关系，并得到包含参数的锻件锻造计算模型；

S30：将所述锻件实际锻造数据代入所述锻件锻造计算模型中，获得所述锻件外表面碳含量仿真数据；

S40：获得所述锻件外表面碳含量实际数据；

S50：将所述锻件外表面碳含量仿真数据和所述锻件外表面碳含量实际数据进行对比，调整所述参数使得两者数据一致，获得所述锻件中所述碳偏析的三维分布规律。

2.根据权利要求1所述的锻件碳偏析三维分布评估方法，其特征在于，

步骤S10包括：

S101：所述预设锻件原始钢锭碳偏析区域设定为倒抛物线形，针对各个不同碳含量值设定一条倒抛物线，得到多条倒抛物线，形成一系列不同碳含量的等高线；

S102：在所述多条倒抛物线上设置金属流动跟踪点；

S103：建立仿真锻造模型，模拟计算所述锻件锻造过程；

S104：将所述金属流动跟踪点代入所述仿真锻造模型中，获得所述锻件仿真锻造后内部碳偏析区域。

3.根据权利要求2所述的锻件碳偏析三维分布评估方法，其特征在于，

步骤S20包括：

S201：将所述锻件仿真锻造后内部碳偏析区域与按照相同锻造工艺的锻件数据进行对比，包括进行所述锻件内部不同碳含量等高线的对比；

S202：修正所述锻件原始钢锭碳偏析区域，利用所述锻件锻造参数，结合所述仿真锻造过程，重新获得所述锻件内部碳偏析区域；

S203：反复迭代计算步骤S201和步骤S202，获得所述锻件原始钢锭碳偏析区域与锻造后内部碳偏析区域对应关系，并得到包含参数的锻件锻造计算模型。

4.根据权利要求1所述的锻件碳偏析三维分布评估方法，其特征在于，

步骤S40包括：

S401：将所述锻件的几何中心点设置为零点，以米字间隔网格化设置碳含量检测点；

S402：采用仪器测定所述锻件外表面碳偏析实际区域；

S403：将所述锻件实际锻造碳含量最高点为中心点的碳偏析分布，平移映射到所述锻件的几何中心点为中心的分布，获得所述锻件外表面碳含量实际数据。

5.根据权利要求4所述的锻件碳偏析三维分布评估方法，其特征在于，

步骤S50包括：

S501：将步骤S30中计算获得的所述锻件外表面碳含量仿真数据和步骤S403中所述锻件外表面碳含量实际数据进行对比，调整所述参数，反复运算直至所述锻件外表面碳含量仿真数据与外表面碳含量实际数据一致；

S502：固化所述参数，获得所述碳偏析在所述锻件中的三维分布规律。

6.一种锻件碳偏析三维分布评估系统，其特征在于，包括：

预设模块，用于预设锻件原始钢锭碳偏析区域，仿真所述锻件锻造过程，获得所述锻件仿真锻造后内部碳偏析区域；

第一对比模块，用于将所述锻件仿真锻造后内部碳偏析区域与真实锻造数据进行对比，根据对比结果对所述预设锻件原始钢锭碳偏析区域进行修正，获得所述锻件原始钢锭碳偏析区域与锻造后内部碳偏析区域对应关系，并得到包含参数的锻件锻造计算模型；

计算模块，用于将所述锻件实际锻造数据代入所述锻件锻造计算模型中，获得所述锻件外表面碳含量仿真数据；

获取数据模块，用于获得所述锻件外表面碳含量实际数据；

第二对比模块，用于将所述锻件外表面碳含量仿真数据和所述锻件外表面碳含量实际数据进行对比，调整所述参数使得两者数据一致，获得所述锻件中所述碳偏析的三维分布规律。