【技术实现步骤摘要】
一种钢轨激光热处理的过程控制方法
本专利技术属于激光加工
，更具体地，涉及一种钢轨激光热处理的过程控制方法。
技术介绍
激光热处理是以高能量激光束快速扫描工件，使被照射的金属或合金表面温度以极快速度升高到相变点以上，激光束离开被照射部位时，由于热传导作用，处于冷态的基体使其迅速冷却而进行自冷淬火，得到较细小的硬化层组织，硬度一般高于常规淬火硬度。在此过程中，工件表面的相变程度取决于其表面温度，温度过低则无法达到热处理硬化效果，温度过高则有可能破坏工件表层金相组织，因此，若将温度控制在相变温度范围内就可以保证激光热处理的加工质量。目前，加工过程检测方法通常为在激光束停止扫描后，随时用肉眼或低倍放大镜观察激光淬火带表面状态，宏观判断淬火带表面质量，加工完成后微观分析应取淬火带横截面为观察面，用金相显微镜在放大100倍下检测淬火硬化层深度。上述方法无法在加工过程中准确反映钢轨热处理的状态，难以做到对加工状态的实时检测以及控制。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种钢轨激光热处理的过程控制方法，其可实现激光器输出功率的控制，进而实现钢轨表...
【技术保护点】
1.一种钢轨激光热处理的过程控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将激光热处理加工过程分割为若干段加工周期，并根据分割出的加工周期确定出迭代周期；2)根据热处理的工艺要求得到钢轨加工区域期望达到的温度轨迹，并生成期望温度轨迹序列；3)控制器读取当前迭代周期的功率序列uk[]，使激光器在当前迭代周期内按照功率序列uk[]中对应的功率值输出以对钢轨进行激光热处理；4)采集激光热处理过程中钢轨表面光斑区域内的辐射信号，并转化为温度信号，以得到当前迭代周期内的温度序列；5)比较步骤2)中得到的期望温度轨迹序列和步骤4)中得到的当前迭代周期内的温度序列，得到当前迭代周期内的温...
【技术特征摘要】
1.一种钢轨激光热处理的过程控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将激光热处理加工过程分割为若干段加工周期，并根据分割出的加工周期确定出迭代周期；2)根据热处理的工艺要求得到钢轨加工区域期望达到的温度轨迹，并生成期望温度轨迹序列；3)控制器读取当前迭代周期的功率序列uk[]，使激光器在当前迭代周期内按照功率序列uk[]中对应的功率值输出以对钢轨进行激光热处理；4)采集激光热处理过程中钢轨表面光斑区域内的辐射信号，并转化为温度信号，以得到当前迭代周期内的温度序列；5)比较步骤2)中得到的期望温度轨迹序列和步骤4)中得到的当前迭代周期内的温度序列，得到当前迭代周期内的温度误差序列ek[]；6)计算当前温度误差序列的方差Sk，将其与预设的方差阈值S进行比较，若Sk≤S，则下一迭代周期激光器以当前功率序列uk[]输出，即uk+1[]＝uk[]；若Sk＞S，则根据当前迭代周期内的温度误差序列ek[]和功率序列uk[]计算出下一迭代周期的功率序列uk+1[]；7)判断热处理是否完成，若是，则结束；若否，重复步骤3)-6)完成下一迭代周期的热处理，直至热处理结束。2.如权利要求1所述的钢轨激光热处理的过程控制方法，其特征在于，步骤1)中，根据钢轨热处理工艺过程中光斑间断线式的运动轨迹将激光热处理加工过程分割为若干段加工周期。3.如权利要求2所述的钢轨激光热处理的过程控制方法，其特征在于，钢轨热处理工艺过程中光斑间断线式的运动轨迹具体为：矩形光斑在钢轨表面沿着钢轨的长度方向匀速运动并进行间断扫描，以此分割出的加工周期为激光器开启的时刻至下一次开启时刻的时间段，迭代周期为一个加工周期内激光器开启至关闭的时间段。4.如权利要求1所述的钢轨激光...
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