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鋁合金熔體質(zhì)量快速檢測方法

574   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中信戴卡股份有限公司, 清華大學  
2025-03-18 15:58:32
權利要求 1.一種鋁合金熔體質(zhì)量快速檢測方法,其特征在于,包括以下步驟: S1,采集鋁合金熔體樣品并獲取冷卻曲線,具體為:從鋁合金熔煉爐中取樣,倒入安裝有K型熱電偶的一次性樣杯中,通過溫度采集設備記錄鋁合金熔體冷卻凝固過程,獲得冷卻曲線數(shù)據(jù); S2,定義冷卻曲線特征值,具體為:在獲得的冷卻曲線中,定義初晶形核溫度、初晶最低過冷溫度、初晶生長溫度、共晶形核溫度、共晶最低過冷溫度、共晶生長溫度、初晶再輝溫升、共晶再輝溫升、初晶過冷再輝時間、共晶過冷再輝時間、共晶生長凝固結束時間差、初晶下面積、共晶下面積的特征值,以表征鋁合金熔體凝固過程中的熱力學和動力學特性; S3,數(shù)據(jù)處理及特征值提取,具體為:對冷卻曲線數(shù)據(jù)進行文件格式轉換、數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)化和平滑濾波處理,計算冷卻曲線的一階和二階導數(shù),結合特征值識別算法提取冷卻曲線中的特征值; S4,建立熔體質(zhì)量多元判據(jù),具體為:基于提取的特征值,采用機器學習回歸方法建立鋁合金熔體質(zhì)量的多元判據(jù),利用隨機森林模型對特征值進行訓練和預測,并結合SHAP分析評估冷卻曲線特征值對熔體質(zhì)量的影響,建立熔體質(zhì)量得分模型,最終對熔體質(zhì)量進行評分。 2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁合金熔體質(zhì)量快速檢測方法,其特征在于,步驟S1中,從鋁合金熔煉爐中取樣時需確保所有樣品在670℃~690℃溫度區(qū)間的條件下澆注,并在樣杯上蓋上隔離桶,以減少外界環(huán)境對樣品的干擾。 3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁合金熔體質(zhì)量快速檢測方法,其特征在于,步驟S3中,所述對冷卻曲線數(shù)據(jù)進行文件格式轉換、數(shù)據(jù)質(zhì)量優(yōu)化,具體為:將溫度采集設備得到的.txt文件轉換為.csv文件的程序,轉換后的文件包含時間和溫度兩列數(shù)據(jù);對常見的數(shù)據(jù)問題進行優(yōu)化處理,以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。 4.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁合金熔體質(zhì)量快速檢測方法,其特征在于,步驟S3中,采用有限差分方法計算冷卻曲線的一階和二階導數(shù),以提高特征值識別的準確性,并對所得導數(shù)數(shù)據(jù)進行再次平滑處理,以消除短期波動和噪聲。 5.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁合金熔體質(zhì)量快速檢測方法,其特征在于,步驟S4中,所述結合SHAP分析評估冷卻曲線特征值對熔體質(zhì)量的影響,具體為:通過SHAP分析可視化每個特征值對模
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