[发明专利]一种基于性能预测的激光拼焊板工艺优化系统和方法

权利要求书

1.一种基于性能预测的激光拼焊板工艺优化系统，其特征在于，该系统由SQL数据库、前处理模块、力学性能预测模块、工艺优化模块、后处理模块组成；

所述SQL数据库包含了拼焊板母材的基本信息；

所述前处理模块，用于从数据库中读取激光焊接过程所需的焊件及母材基本信息和工艺参数，为后续流程提供初始条件；

所述力学性能预测模块，通过对不同工艺状态的模拟，得出目标相对误差≤5％的性能预测值以及相应的最优PLS预测模型组；

所述工艺优化模块，以系统数据库中已内置的优化性能范围为依据，该范围即为拼焊板屈强比的极小值～极大值，由用户在输入相关焊接母材信息后，调出系统内置的该拼焊板的所有屈强比值，并对其进行选择；对于所选择的某一具体的屈强比值，由最优的PLS预测模型组反推求得到使拼焊板力学性能最优的工艺方案；

所述后处理模块，用于完成结果的显示输出，采用表格或图表方式对工艺优化模块的结果进行输出，同时输出普通文本分析报告。

2.根据权利要求1所述的激光拼焊板工艺优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)从数据库中读取激光焊接过程所需的母材信息和焊接工艺参数，为后续流程提供初始条件的步骤；

(2)结合待测焊件母材的基本信息，基本信息包括成分、厚度和工艺参数，建立PLS力学性能预测模型组，并对PLS公式进行精度的检验与控制，得到精度最高的PLS力学性能预测模型组的步骤；

(3)以系统数据库中已内置的优化性能范围为依据，该范围即为拼焊板屈强比的极小值～极大值，由用户在输入相关焊接母材信息后，调出系统内置的该拼焊板的所有屈强比值，并对其进行选择；并根据所选择的某一具体的屈强比值，求得到使拼焊板力学性能最优的工艺方案；

(4)输出优化工艺参数。

3.根据权利要求2所述的基于性能预测的激光拼焊板工艺优化方法，其特征在于，所述步骤(1)中进一步包括，当焊接工艺参数读取无误，则转入下一步骤；如有错误，则可返回重新读取工艺参数；所述的焊接工艺参数包括：拼焊板的钢种及其成分、待焊板材厚度规格、激光功率、焊接速度和光斑直径。

4.根据权利要求1所述的激光拼焊板工艺优化方法，其特征在于：所述步骤(2)中具体包括：采用交叉有效性确定主成分的个数，以获得PRESSh最小化的预测方程，利用目标相对误差5％的精度检验与控制，获得精度最高的PLS力学性能预测模型组以及逆映射反求得到的最优激光焊接方案。

5.根据权利要求2所述的激光拼焊板工艺优化方法，其特征在于，所述步骤(3)中进一步包括，对于所选择的某一具体的屈强比值，由最优的PLS预测模型组反推求得到使拼焊板力学性能最优的工艺方案；当用户选择项为缺省时，工艺优化模块则将拼焊板屈强比极值范围的中限值默认为优化性能值，并由此得出相应的最优工艺方案。

6.根据权利要求2所述的激光拼焊板工艺优化方法，其特征在于，所述步骤(4)中采用表格、图表或普通文本分析报告方式对工艺优化的结果进行显示输出。