一种基于有限元和XGBoost算法的中碳钢脱碳深度预测方法技术

一种基于有限元和XGBoost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，包含以下步骤：采集炉温均匀性试验数据；利用Abaqus有限元软件建立钢坯温度场模型；采集中碳钢生产过程数据、生产计划数据和脱碳质量数据；数据进行预处理；修改钢坯温度场模型中相应的初始条件，算出钢坯表面的碳扩散量；将数据集划分训练集与测试集；将训练集数据在python环境下运用XGBoost构建模型；使用建好的XGBoost模型对测试集进行验证。整个过程简单，根据有限元模型对数据集进行预处理，再运用XGBoost算法搭建模型，能够很好的保证计算模型的精确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金，具体涉及一种基于有限元和xgboost算法的中碳钢脱碳深度预测方法。

技术介绍

1、中碳钢是指碳含量为0.25%~0.60%的钢材，其热加工及切削性能良好，便于锻造及车削加工各种复杂的机械零件。中碳钢的强度、硬度比低碳钢高，同时塑性和韧性低于低碳钢并高于高碳钢，极为适用于对强度、韧性均有特别要求的机械零件，如：空气压缩机、泵的活塞，蒸汽透平机的叶轮，重型机械的轴、蜗杆、齿轮等等，以及表面耐磨的零件，如：曲轴、机床主轴、滚筒、钳工工具等。

2、脱碳是指在加热时，钢内层碳原子因温度升高，脱离了原来的位置，发生跃迁，扩散到钢表层，并与炉内中的氧气、氢气、二氧化碳等发生反应，进而失去了全部或者部分碳，最终造成钢材表面的碳含量比内部少的现象。由于脱碳，钢材的表面强度下降，在应力作用下，脱碳层与基体组织之间容易形成裂纹源，从而使钢材断裂破坏，大大缩减钢材使用寿命。另外，钢材热处理淬火时，表面脱碳层与基体组织因淬火时膨胀系数不同而产生应力，致使钢材表面的脱碳层与未脱碳层之间产生微裂纹。

3、钢结构机械零件制造过程分为高炉冶炼、本文档来自技高网...

【技术保护点】

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2.根据权利要求1所述的一种基于有限元和XGBoost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，其特征在于，步骤S2中的钢坯温度场模型为：

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元和XGBoost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，其特征在于，步骤S2中Abaqus有限元建立钢坯温度场模型中初始边界条件设定如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于有限元和XGBoost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，其特征在于，步骤S5中，加热过程中钢坯表面温度与时间的函数为：，</p>

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【技术特征摘要】

1.一种基于有限元和xgboost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元和xgboost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，其特征在于，步骤s2中的钢坯温度场模型为：

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元和xgboost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，其特征在于，步骤s2中abaqus有限元建立钢坯温度场模型中初始边界条件设定如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于有限元和xgboost算法的中碳钢脱碳深度预测方法，其特征在于，步骤s5中，加热过程中钢坯表面温度与时间的函数为：，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宏翔，周烽，洪盛威，董钰泽，闫顺，
申请(专利权)人：苏州方兴信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：