[发明专利]一种自动优化电弧焊工艺参数的方法及其装置

权利要求书

1. 一种自动优化电弧焊工艺参数的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）首先建立各类焊接母材的连续冷却组织转变图的图库，根据不同的焊接母材建立优化的电弧焊工艺参数的数据库，该数据库最初可以为空；

（2）在遇到一焊接母材时，设定该焊接母材的焊缝和焊接热影响区应具有的组织和性能，根据焊接母材的基本信息查从数据库中查找优化的电弧焊工艺参数，若查找到，读取并输出相应的电弧焊工艺参数，优化过程结束；若查找不到，则进入下一步；

（3）设定电弧焊工艺参数，包括焊接电压U、焊接电流I、焊接速度v、焊件的初始温度T，根据电弧焊工艺参数计算临界板厚                                                ，若焊件厚度h≥临界板厚，则视为厚板焊件；若焊件厚度h﹤临界板厚，则视为薄板焊件；

（4）模拟电弧焊的焊接热循环曲线模型；

对于厚板焊件，焊接热源可视为点热源：

t 8/5=

对于薄板焊件，焊接热源可视为线热源：

t 8/5=

其中，U---焊接电压；（v）

      I---焊接电流；（A）

      v---焊接速度；（cm/s）

      ---导热系数；[]

---热扩散率，（）

h---板厚；（㎝）

t---热源到达所求点所在截面后的传热时间；（s）

t 8/5——焊接熔池的温度从800度降到500度的时间；（s）

T---焊件的初始温度（）

——薄板焊件上某点距热源运行轴线的垂直距离（mm）

——厚板焊件上某点距热源运行轴线的垂直距离（mm）

——厚板焊件上某点距热源运行轴线的距离，（cm）

（5）在图库中调取该焊接母材的连续冷却组织转变图；将电弧焊的焊接热循环曲线与焊接母材的连续冷却组织转变图叠加，输出得到的相应焊缝和焊接热影响区组织，与步骤（2）中设定的该焊接母材的焊缝和焊接热影响区应具有的组织和性能对比，判断该组织和性能是否满足要求，若满足，则将电弧焊工艺参数计入数据库，优化结束；若不满足，则再次回到步骤（4），直至满足为止；

（6）将优化后的电弧焊工艺参数与对应的焊接母材基本信息存入数据库。

2.如权利要求1所述的一种自动优化电弧焊工艺参数的方法，其特征在于：步骤（1）中优化后的电弧焊工艺参数包括焊接板的钢种及其成分、熔点、待焊板材的尺寸规格、焊接电压U、焊接电流I、焊接速度v、线能量、焊件的初始温度T、焊接母材的焊缝和焊接热影响区应具有的组织和性能。

3.如权利要求1所述的一种自动优化电弧焊工艺参数的方法，其特征在于：步骤（2）中读取并输出相应的电弧焊工艺参数，以表格、曲线或智能报告的方式进行显示。

4.如权利要求1所述的一种自动优化电弧焊工艺参数的方法，其特征在于：步骤（2）中读取并输出相应的电弧焊工艺参数，以信号的方式用于控制电焊机直接实施自动化焊接。

5.如权利要求1所述的一种自动优化电弧焊工艺参数的方法，其特征在于：步骤（3）中电弧焊工艺参数采用固定步长的方式设定。

6.如权利要求1所述的一种自动优化电弧焊工艺参数的方法，其特征在于：步骤（3）中电弧焊工艺参数采用可变步长的方式设定。