热处理是机械制造过程中一项非常重要的基础工艺，几乎所有重要的零部件都要经过热处理，它能充分挖掘材料的潜力，使零件具有所要求的特殊性能，从而达到提高零件质量，延长使用寿命的目的。热处理设备是热处理工艺得以实现的保证，直接关系到热处理技术水平的高低和工件的质量。 常温下碳化物在奥氏体中的溶解度较小，随着温度升高，碳化物在奥氏体中溶解度增加，在1050℃以上时碳化物全部溶入奥氏体中，迅速冷却可获得过饱和固溶体，即均匀的单相奥氏体组织，该过程称为固溶处理。经固溶处理后的奥氏体不锈钢“U”型管抗晶间腐蚀能力及塑性、韧性、冷变形后的应力问题都大大改善。 目前对奥氏体不锈钢“U”型管的固溶处理的主要采用相同曲率扎捆，捆与捆对齐(或整体管束)局部进炉，消除煨弯段和部分直管段的应力，存在功耗高、炉温均匀性差、工件氧化脱碳严重、工艺控制水平低、消除冷作应力效果不理想等问题。 在对固溶处理工艺进行深入的研究后，针对现有设备的不足，本文主要完成了以下4方面的工作。 1．研究奥氏体“U”型不锈钢管固溶处理的工艺，根据热处理工艺要求确定设备的研制方案。本文采用接触式电阻加热，红外线温度传感器和热电偶测温，压缩空气冷却；对过程中诸如温度、电流等信号实时采集，通过合理的控制算法保证固溶处理工艺的实现。 2．根据上述方案，设计具有抗干扰能力的控制系统硬件电路，保证系统具有实时采样、计算、控制等要求，利用智能控制技术研制了一套接触式电加热、非接触测温和单片机数字控制的固溶处理设备。 3．模块化设计系统软件，根据各个模块的功能划分，包括采样转换、人机对话、系统设置、参数备份、联机通讯、温度控制等模块。并设计了算术平均值滤波、高精度差分插值计算、PI控制等多种算法，保证系统的实时性和精确性。 4．根据固溶处理工艺，利用现代控制理论和方法对热处理系统进行数学建模，并对控制系统模型进行了PI和模糊自适应控制仿真，最后对比分析了两种仿真结果，表明模糊自适应PI控制的结果要优于PI控制。但对于一阶惯性环节来说，在满足系统性能指标的前提下，模糊控制的优越性并不能充分体现。而对于高阶系统而言，模糊控制的优点在于它不但能减小系统的调节时间，而且可以保证系统的响应没有超调，这是PI控制所无法实现的。