[發明專利]焊接部的焊道形狀的計算方法

無效

• 申請號: 01803802.6
• 申請日: 2001-01-17
• 公開（公告）號: CN1395517A
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發明（設計）人: 半田博幸;岡本健;高岡佳市
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬,鄭建暉

[技術領域]

本發明涉及一種電弧焊中的焊道形狀的高精度數值計算方法。

[背景技術]

電弧焊是通過由電弧放電產生的高溫使多個獨立的被焊接件局部熔融，通過使熔融的金屬凝固對被焊接件進行焊接的焊接技術。在電弧焊中，大體存在兩種方法：利用非消耗電極產生電弧，僅以被焊接件的熔融金屬形成焊道的非消耗電極式電弧焊方法，和利用電弧熱使可與被焊接件為相同材料的焊接填料和被焊接件熔融，通過混合熔融的焊接填料和熔融的被焊接件形成焊道形狀的消耗電極式電弧焊接方法。

電弧焊的焊接質量由被焊接件的材料、接縫形狀、焊接填料的材料、將電弧和焊接部與大氣隔絕的保護氣體的成分、被焊接件的板厚、焊接姿勢、焊接電流、焊接電壓、焊接速度等各種因素(焊接條件)所決定，過去，只有積累了多年經驗的熟練技術人員才有可能設定前述焊接條件。

特開平7-214317號公報和特開平6-126453號公報以解決這一問題為目的。在特開平7-214317號公報中，焊接焊道形狀近似于橢圓的一半的面積。并且，在特開平6-126453號中，在角焊情況下的焊道形狀由[數學式1]計算。

[數學式1] dx dy = f ( x ) 1 - f 2 ( y ) ]]> f ( y ) = ρg 2 σ y 2 - 1 R 0 y - sin α ]]>

其中，ρ表示熔融金屬密度，g表示重力加速度，σ表示焊接金屬的表面張力，x，y，α，R₀表示坐標軸x，y中焊道形狀的連線、與y軸的角度α以及曲率R₀。

然而，在現有的由熟練技術人員進行焊接條件設定的方法中，即使是熟練技術人員，在為了確保所需焊接質量的焊接條件設定中，也必須使用幾個試驗材料進行反復調整直到獲得預定的正確條件為止，并且，無法推斷出焊接后的焊接焊道是什么樣的形狀。

為了確認焊接焊道的形狀，只有通過切斷被焊接件的焊接部，對焊接斷面部分進行研磨，用腐蝕液浸蝕來獲得正確的焊接結果或判斷是否正常，除此以外別無他法。

并且，在特開平7-214317號公報的使焊道形狀接近橢圓面積的一半的方法中，不能獲得正確的焊道形狀，特別是在圖1所示的角焊焊接的情況下，由于不能近似呈橢圓面積的一半，所以存在不能通過計算求出高精度的焊接焊道形狀的問題，在特開平6-126453號公報中，雖然由于是根據[數學式1]進行計算所以可以求出圖2所示的形狀，但是存在這樣的問題，即，在進行圖3所示的非消耗電極式電弧焊的情況下產生凹痕的形狀、和如圖4所示在凸緣側和腹板側產生咬邊的形狀不能通過前述數學式1計算出來。其原因是，在采用[數學式1]的情況下，由于是根據初始值(x0，y0)求出相對于y坐標的焊道形狀的X坐標，所以當表現出圖3所示的凸緣側凹痕或圖4所示的凸緣側咬邊時，由于產生的重解，所以通過數值計算不能獲得單一值。

[發明的概述]

因此，本發明的目的是解決在通過計算求出凸緣側的凹痕或咬邊形狀時的多重解問題，提供一種易于體現凸緣側的凹痕或咬邊并可以確定正確的焊接條件的焊接部焊道形狀的計算方法。