[發(fā)明專利]激光焊接的焊縫/熱影響區(qū)形狀及其晶粒尺寸預(yù)測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910232281.2
• 申請(qǐng)日: 2009-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101722371A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新城;朱偉興;馮曉天;陳煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K26/42
• 分類號(hào): B23K26/42
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.一種激光焊接的焊縫/熱影響區(qū)形狀及其晶粒尺寸預(yù)測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

???（1）從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取激光焊接過(guò)程所需的母材基本信息及工藝參數(shù)，為后續(xù)流程提供初始條件的步驟；所說(shuō)的母材基本信息和焊接工藝參數(shù)包括：焊接板的鋼種及其成分、熔點(diǎn)、A_C1點(diǎn)、待焊板材尺寸規(guī)格、激光功率、焊接速度、光斑直徑、線能量、離焦量、焦距、吸熱系數(shù)；當(dāng)焊接工藝參數(shù)讀取無(wú)誤，則轉(zhuǎn)入下一步驟；如有錯(cuò)誤，則可返回重新讀取工藝參數(shù)；

???（2）將三維溫度場(chǎng)動(dòng)態(tài)模擬圖進(jìn)行數(shù)字化處理，以焊縫中心線為起點(diǎn)，選取焊件厚度方向上各個(gè)層面水平方向上等距離的測(cè)點(diǎn)溫度，繼而得到目標(biāo)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)溫度分布圖；將各節(jié)點(diǎn)溫度與該鋼的T₀溫度相比較，并利用插值算法計(jì)算得出焊縫各層面與T₀溫度相同的臨界節(jié)點(diǎn)；同理與A_C1溫度相比較并通過(guò)插值計(jì)算，可得熱影響區(qū)各層面與A_C1溫度相同的臨界節(jié)點(diǎn)；分別連接焊縫、熱影響區(qū)上的這些臨界節(jié)點(diǎn)既可得待測(cè)的焊縫形狀、熱影響區(qū)形狀；

???（3）對(duì)PLS經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行輸出值的誤差平方和PRESS_h最小化處理；采用交叉有效性確定主成分的個(gè)數(shù)，以獲得PRESS_h最小化的回歸方程，利用目標(biāo)相對(duì)誤差5%的精度檢驗(yàn)與控制，獲得精度最高的目標(biāo)區(qū)域PLS晶粒尺寸預(yù)測(cè)公式以及逆映射反求得到的最優(yōu)激光焊接方案；

???（4）輸出計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果的步驟。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光焊接的焊縫/熱影響區(qū)形狀及其晶粒尺寸預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟（4）為采用表格、曲線或智能報(bào)告方式對(duì)各預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行顯示輸出。

3.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述激光焊接的焊縫/熱影響區(qū)形狀及其晶粒尺寸預(yù)測(cè)方法的裝置，其特征在于，由數(shù)據(jù)庫(kù)、前處理模塊、焊縫及熱影響區(qū)形狀預(yù)測(cè)模塊、焊縫及熱影響區(qū)晶粒尺寸預(yù)測(cè)模塊、后處理模塊組成；其中：

數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)拼焊板母材的基本信息；

前處理模塊，用于從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取激光焊接過(guò)程所需的工藝參數(shù)，為后續(xù)流程提供初始條件；

焊縫及熱影響區(qū)形狀預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)待焊鋼的熔點(diǎn)和A_C1點(diǎn)溫度，分別與焊件厚度各個(gè)層面水平方向上等距離的測(cè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行比較，同時(shí)利用插值法計(jì)算得出焊件厚度各個(gè)層面水平方向上的臨界溫度節(jié)點(diǎn)，繼而模擬焊接工藝得到焊縫及熱影響區(qū)的預(yù)測(cè)形狀；

焊縫及熱影響區(qū)晶粒尺寸預(yù)測(cè)模塊，用于結(jié)合待測(cè)焊件的成分、工藝參數(shù)對(duì)PLS公式進(jìn)行精度的檢驗(yàn)與控制，得到精度最高的目標(biāo)區(qū)域PLS晶粒尺寸預(yù)測(cè)公式，計(jì)算后得出目標(biāo)區(qū)域的晶粒尺寸預(yù)測(cè)值；

后處理模塊，用于輸出計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果。