Page 84 - 数值模拟驱动的高温合金热加工技术

Numerical Simulation Driven Hot Working Technology for High-temperature Alloys
数值模拟驱动的高温合金热加工技术

于铸造行业的软件工具，部分企业仍然使用 EXCEl 统计部分工序关键参数，其
时效性往往不能有效控制生产过程，同时无法实现多参数耦合的过程控制。虽然
部分企业也引入MES和ERP等系统，但是系统之间关联性不够，集成化程度不高，

系统与现场生产匹配性较差，系统友好性较差，可视化程度不高，软件体验差。
（二）国内数智化铸造发展趋势
1. 铸造过程数据数智化管理
虽然国内铸造高温合金生产企业在关键原辅料参数控制、关键设备关键参数

测量等方面存在一定差距，使得关键过程数据控制范围和监测手段不够，但是在
实现熔炼炉、单晶炉等关键高端设备，以及蜡料、陶芯和型壳材料等关键辅料的
自主可控的基础上，关键过程数据必将得以全面、在线、及时、准确地采集。一
是针对关键原辅料，建立科学的数智化管理，形成一套完整适用于多产品的铸件

原辅料控制标准。例如，陶芯作为单晶高温合金铸造过程中一种关键材料，国内
航安、明禾、湘润、智疆和中航装甲等单位基本实现陶芯产品稳定生产，针对不
同结构单晶高温合金，其对陶芯的高温强度、扰度和孔隙率具有不同的需求，且
相关参数过程可控、波动性要求严格。但是，国内铸件单位尚未实现陶芯的高温

强度、扰度和孔隙率控制检测，往往陶芯质量一波动就会导致铸件批次性报废。
二是提升关键过程的识别监测。例如，热等静压作为提升铸件内部质量、消除显
微疏松的有效手段，为了避免内部杂质气体与铸件在高温高压环境下反应，形成
表面脆性化合物，先进的热等静压炉已实现气体的在线监测分析。因此，设备厂

商在选用设备的时候，必须识别在线气体分析仪的重要性并加装该设备。三是推
广应用二维码标记技术。铸造过程数据数智化程度越高，数据层采集量越多，越
复杂，就需要有方法地实现数据标记和存储，二维码标记作为一种有效、安全和
准确性高的标记手段必须进一步推广应用。从原理上分析，树形检索结构是数据

常用的检索方法，其核心是数据标记和树的级数设计，数据级越多，数据检索调
用越慢，数据库越复杂；数据级越少，数据标记越多，数据库越简单。从这个
角度看，在铸造过程数据快速及时采集的基础上，二维码技术更有利于后期数据
调用。

2. 铸造过程集成数智化控制
铸造过程数智化控制一定会充分广泛运用二维码技术，来管理产品全生命周
期的生产数据、技术状态、产品特性等信息，然后使用数据统计、过程改进和故

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