[發明專利]用于窄搭接電阻焊機的焊縫厚度預測方法

有效

• 申請號: 202010954221.8
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN114160944B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 袁文振;張寶平;葉學衛;湯文杰;陳杰
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23K11/36
• 分類號: B23K11/36;B23K11/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 董艷慧;鄭明輝

本發明公開了一種用于窄搭接電阻焊機的焊縫厚度預測方法，包括以下步驟：步驟1：收集連退機組窄搭接電阻焊機的焊接工藝參數；步驟2：計算上焊輪與前行帶鋼的接觸寬度b_dws和下焊輪與后行帶鋼的接觸寬度b_dwx；步驟3：計算前行帶鋼與電極間的接觸電阻Rw₁和后行帶鋼與電極間的接觸電阻Rw₂；步驟4：計算焊縫處的總電阻R；步驟5：計算焊接熔核時的有效熱量Q₁；步驟6：計算焊縫厚度H；步驟7：輸出連退機組焊縫厚度的預測結果H；步驟8：計算焊縫厚度的占比。本發明能根據焊接工藝的參數預測焊接后的焊縫厚度，適用于窄搭接電阻焊機的焊縫厚度預報，推廣應用前景良好。

技術領域

本發明涉及連退焊接工藝中的焊接質量控制方法，尤其涉及一種用于窄搭接電阻焊機的焊縫厚度預測方法。

背景技術

近年來，隨著汽車制造、精密儀器儀表、家電包裝等行業的快速發展，連退機組對焊接工藝要求不斷提升，焊接質量的提升成為關鍵，焊縫厚度作為焊縫質量好壞的重要因素。焊接工藝是指依據所焊接的前后材料的性質，選擇合理的焊接形式與焊接技術，設定合理的焊接電流、焊接速度、焊輪壓力等參數，通過預熱處理及保持時間、焊后消除應力熱處理，規定相應的操作技術要求，選擇合理的焊條材質，以達到符合條件的焊接接頭、抗拉強度等技術要求，形成永久性的連接。

焊縫厚度模型的建立與焊接融合所需要的熱量以及有效熱量有關，帶鋼焊接質量達到最優，則需使有效熱量剛好等于熔核熱量，當有效熱量偏小則會出現虛焊現象；有效熱量偏大則會出現過焊現象，且有效熱量越大過焊越嚴重。在連退機組生產中，虛焊和過焊情況嚴重時導致焊縫厚度無法到達最優，最后會出現斷帶事故，而發生斷帶事故后會直接導致生產線停機、作業率下降、產品成材率下降等問題。

中國發明專利申請CN201910492079.7公開了一種電阻縫焊工藝參數的獲取方法及焊接方法，電阻縫焊工藝參數的獲取方法，最快焊接速度通過以下步驟確定：基于有限元法，建立窄搭接電阻縫焊溫度場/應力場計算模塊；根據窄搭接電阻縫焊溫度場/應力場計算模塊，給定的焊接電流、電極壓力與搭接量，提取出熔核尺寸和塑性環尺寸；以熔核尺寸和塑性環尺寸為約束條件，求解最快焊接速度。該專利申請采用焊接電流、電極壓力與搭接量來求解最快的焊接速度，雖然該專利申請提高了焊接速度，但焊接質量的影響因素眾多，焊縫厚度是其中的主要影響因素，該專利申請無法對焊縫厚度起到有效的控制和預報，從而無法用于焊接質量的預報。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于窄搭接電阻焊機的焊縫厚度預測方法，能根據焊接工藝的參數預測焊接后的焊縫厚度，適用于窄搭接電阻焊機的焊縫厚度預報，推廣應用前景良好。

本發明是這樣實現的：

一種用于窄搭接電阻焊機的焊縫厚度預測方法，包括以下步驟：

步驟1：收集連退機組窄搭接電阻焊機的焊接工藝參數；

步驟2：計算上焊輪與前行帶鋼的接觸寬度b_dws和下焊輪與后行帶鋼的接觸寬度b_dwx；計算公式為：

其中，Y_hls為上焊輪對前行帶鋼的影響系數，E₁為上焊輪彈性模量，v₁為上焊輪泊松比，E₂為前行帶鋼彈性模量、v₂為前行帶鋼泊松比，R_hls為上焊輪半徑；

其中，Y_hlx為下焊輪對后行帶鋼的影響系數，E₃為下焊輪彈性模量，v₃為下焊輪泊松比，E₄為后行帶鋼彈性模量、v₄為后行帶鋼泊松比，R_hlx為下焊輪半徑；