[發明專利]一種雙相高強鋼焊接參數優化方法

有效

• 申請號: 201910764059.0
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110614416B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 顏天;郭永環;范希營;黃傳奇
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K103/04
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 楊曉亭

1.一種雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，以獲得最小焊接變形量為目標，使用響應面法與量子遺傳算法結合的方法對采用I型坡口的雙相高強鋼雙面TIG焊接工藝參數進行優化，具體包括以下步驟：

步驟一，焊接材料及初始工藝參數的確定：根據焊件材料的牌號選定焊接用焊絲，根據TIG焊接的特性以及材料的焊接性選取焊接參數，參數至少包括焊接電流與焊接速度，利用均勻化設計的方法，將焊接電流與焊接速度參數組合為多組焊接參數，其余焊接參數選用默認值；

步驟二，實施焊接與焊后變形量的測量：通過自動TIG焊接機器手進行焊接，焊接前進行工件預焊接，采用雙面焊接完成待工件冷卻至室溫，然后測量工件的最大變形量；

步驟三，建立響應面模型：將每組工件的焊接電流、速度與其相對應的最大變形量分別列出，并利用最小二乘法計算模型各參數、得出對應的響應面模型，然后利用方差分析法檢驗所建立的響應面模型與實際數據的擬合程度，當擬合度不小于設定百分值時視為合格；

步驟四，利用量子遺傳算法求解響應面模型獲得最優參數：將所得相應曲面方程作為二元方程，確定焊接電流和焊接速度的自變量范圍后，通過設定的量子遺傳算法迭代次數、種群數量、量子長度數據，將響應面模型取負后，代入量子遺傳算法進行最大值求解，所得結果再進行一次取負、得出變形量的最小值，得到最優工藝參數；

步驟五，最優工藝參數的驗證：重復步驟二，將所得工藝參數作為實際生產參數，運用相同的生產條件進行驗證，測量實際生產的最大變形量與量子遺傳算法計算所得變形量進行對比，兩者誤差小于設定百分值時，則視為優化方法可行。

2.根據權利要求1所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，針對DP780雙相高強鋼焊接，步驟一中選定的焊接用焊絲型號為ER69-1。

3.根據權利要求2所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，針對DP780雙相高強鋼焊接，步驟一中的焊接電流為140A～195A，焊接速度為0.8mm/s～3mm/s。

4.根據權利要求3所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，針對DP780雙相高強鋼焊接，步驟四中設定的量子遺傳算法迭代次數為200次，設定的種群數量為100，設定的量子長度為40。

5.根據權利要求1至4任一權利要求所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，步驟三中利用方差分析法檢驗所建立的響應面模型與實際數據的擬合程度，當擬合度不小于95%時視為合格。

6.根據權利要求1至4任一權利要求所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，步驟五中測量實際生產的最大變形量與量子遺傳算法計算所得變形量兩者的誤差小于5%時，則視為優化方法可行。

7.根據權利要求1至4任一權利要求所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，步驟二中測量工件的最大變形量采用立式光學計進行測量。

8.根據權利要求1至4任一權利要求所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，步驟二中采用雙面焊接過程中，焊接兩個面的時間間隔不超過30s。

9.根據權利要求1至4任一權利要求所述的雙相高強鋼焊接參數優化方法，其特征在于，步驟二中工件預焊接的預焊接點位于工件其中一面上的焊縫兩個端點以及中點位置。