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本文综述了耐磨堆焊材料的研究进展及轧辊和模具堆焊材料的发展状况,探讨了堆焊焊条熔敷金属硬度和耐磨性之间的关系。对焊条优化设计的一般步骤,优化数学模型的建立和其它各种优化算法的特点及适用范围作了较详细的论述。在此基础上,提出了将遗传算法用于堆焊焊条药皮合金剂组分优化的研究新思路。 以9Cr2Mo冷轧辊修复为例,采用遗传算法,用C语言编程对文献[2]已建立的合金剂与硬度、磨损量之间的函数进行最优解寻优。经过计算机仿真和实际实验结果表明,该优化方法收敛性好,可得到全局最优解。对寻优结果作分析讨论,并与混合罚函数法优化结果作了比较。研究结果表明,对用其它方法建立的数学模型,可以用遗传算法寻优。遗传算法可以用于C-Cr-Mo-Ni-Mn合金系堆焊焊条药皮合金剂组分优化。在约束条件hs≥60时,混合罚函数法优化得到的结果是:硬度ho=62.6时,磨损体积ΔV=33.50mm3;遗传算法优化得到的结果是:硬度ho=60.0时,磨损体积ΔV=21.30mm3。这表明在相同的约束条件(hs≥60)下,遗传算法优化结果优于混合罚函数法优化结果。在更大的约束范围hs≥40时,利用遗传算法优化得到全局最优解:硬度ho=57.9时,磨损体积最小值为ΔVmin=19.4mm3。硬度和耐磨性合理匹配条件下的各合金剂组分的最佳配比为:w1=1.8%,w2=10.2%,w3=6.0%,w4=8.6%,w5=5.0%。太原理工大学硕士研究生学位论文 按遗传算法优化结果得到的各合金剂之间的配比关系制作焊条,测量其熔敷金属的硬度和磨损量。结果表明试验值和优化值基本吻合。 本文作者首次提出了将遗传算法用于堆焊焊条药皮合金剂组分优化,为焊条白够伟l提供了一条新的途径,具有二定的瑙粉口实际意义。