[发明专利]金属枝晶间距预测方法及装置、设备、存储介质

权利要求书

1.金属枝晶间距预测方法，其特征在于，包括：

获取金属在连铸轻压下过程中连铸机的轻压下量、实时总压下量和实时冷却水参数；所述实时冷却水参数包括实时凝固速度和实时温度梯度；

将所述连铸机的轻压下量、所述实时总压下量和所述实时冷却水参数代入关系模型，获得所述金属的预测枝晶间距；其中，所述关系模型用于反映金属枝晶间距与连铸轻压下工艺参数的关系；

其中，所述预测枝晶间距包括一次枝晶间距和二次枝晶间距；所述关系模型通过以下公式表示：

式中，λ₁代表所述一次枝晶间距，λ₂代表所述二次枝晶间距，R代表所述实时凝固速度，G代表所述实时温度梯度，Δ代表所述实时总压下量,Z代表连铸机的轻压下量，n、p均为经验常数；

其中，所述经验常数的求解过程包括：

针对各种不同生产工艺，利用枝晶腐蚀法对无轻压下铸坯中间坯进行枝晶腐蚀显形，然后测量各个不同位置的枝晶间距平均值并代入雅可彼模型，计算出各个位置对应的凝固速度和温度梯度；

针对各种不同生产工艺，利用枝晶腐蚀法对有轻压下铸坯中间坯进行枝晶腐蚀显形，然后测量各个不同位置的枝晶间距并代入所述关系模型，同时将测得的连铸总压下量作为所述实时总压下量、连铸机的轻压下量以及所述雅可彼模型计算出的各个位置对应的凝固速度和温度梯度分别作为所述实时凝固速度和所述实时温度梯度，代入所述关系模型，求解出所述关系模型的经验常数的值。

2.如权利要求1所述的金属枝晶间距预测方法，其特征在于，所述求解出所述关系模型的经验常数的值之后，以及所述将所述连铸机的轻压下量、所述实时总压下量和所述实时冷却水参数代入关系模型获得所述金属的预测枝晶间距之前，所述方法还包括：

针对无轻压下和有轻压下两种情况，分别计算各种工艺下铸坯试样的凝固速度，其中，针对无轻压下的情况，利用枝晶腐蚀法对无轻压下铸坯中间坯进行枝晶腐蚀显形，然后测量各个不同位置的枝晶间距平均值并代入雅可彼模型，计算出各个位置对应的凝固速度；

针对有轻压下的情况，利用枝晶腐蚀法对有轻压下铸坯中间坯进行枝晶腐蚀显形，然后测量各个不同位置的枝晶间距，将各个不同位置的枝晶间距、测得的连铸总压下量作为所述实时总压下量、以及连铸机的轻压下量代入所述关系模型，计算出各种工艺下铸坯试样不同位置的凝固速度；

若各种工艺在两种情况下所述凝固速度的差值均小于指定阈值，判定所述关系模型成立，并执行所述将所述连铸机的轻压下量、所述实时总压下量和所述实时冷却水参数代入关系模型获得所述金属的预测枝晶间距的步骤。

3.如权利要求1或2所述的金属枝晶间距预测方法，其特征在于，n＝-0.45，p＝-0.31。

4.金属枝晶间距预测装置，其特征在于，包括：

计算单元，用于针对各种不同生产工艺，利用枝晶腐蚀法对无轻压下铸坯中间坯进行枝晶腐蚀显形，然后测量各个不同位置的枝晶间距平均值并代入雅可彼模型，计算出各个位置对应的凝固速度和温度梯度；

求解单元，用于针对各种不同生产工艺，利用枝晶腐蚀法对有轻压下铸坯中间坯进行枝晶腐蚀显形，然后测量各个不同位置的枝晶间距并代入关系模型，同时将测得的连铸总压下量作为实时总压下量、连铸机的轻压下量以及所述雅可彼模型计算出的各个位置对应的凝固速度和温度梯度分别作为实时凝固速度和实时温度梯度，代入关系模型，求解出所述关系模型的经验常数的值；

获取单元，用于获取金属在连铸轻压下过程中连铸机的轻压下量、实时总压下量和实时冷却水参数；所述实时冷却水参数包括实时凝固速度和实时温度梯度；

预测单元，用于将所述连铸机的轻压下量、所述实时总压下量和所述实时冷却水参数代入所述关系模型，获得所述金属的预测枝晶间距；其中，所述关系模型用于反映金属枝晶间距与连铸轻压下工艺参数的关系；

其中，所述预测枝晶间距包括一次枝晶间距和二次枝晶间距；所述关系模型通过以下公式表示：

式中，λ₁代表所述一次枝晶间距，λ₂代表所述二次枝晶间距，R代表所述实时凝固速度，G代表所述实时温度梯度，Δ代表所述实时总压下量,Z代表连铸机的轻压下量，n、p均为经验常数。