[發明專利]一種超厚板與薄板焊接變形控制方法及控制裝置

在審

• 申請號: 202110401252.5
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113042923A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 周宏;陳晨;葛席;馬網扣;莫中華;吳泰峰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K31/00
• 分類號: B23K31/00;B23K101/18
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 張國棟

本發明屬于變形控制技術領域，公開了一種超厚板與薄板焊接變形控制方法及控制裝置，所述超厚板與薄板焊接變形控制裝置包括：應變數據獲取模塊、數據預處理模塊、中央控制模塊、應變施加模塊、焊接參數計算模塊、仿真模擬模塊、變形控制模塊、控制評估模塊、數據存儲模塊、更新顯示模塊。本發明通過數據預處理模塊對焊接接頭的固有應變數據進行修正處理，有利于提高焊接裝配的準確性和有效性；通過應變施加模塊在焊接接頭的焊縫施加固有應變數據，能夠快速、準確地計算焊接變形，提高焊接變形的計算效率；通過仿真模擬模塊能夠得到所述超厚板與薄板焊接接頭的焊接變形，焊接精準，焊接質量高，且節能效果非常顯著，提高調整電阻焊機的效率。

技術領域

本發明屬于變形控制技術領域，尤其涉及一種超厚板與薄板焊接變形控制方法及控制裝置。

背景技術

目前，焊接變形的產生是由于焊接時焊件受到不均勻的加熱，加熱過程中焊縫及熱影響區材料的熱膨脹受到周圍溫度較低材料的壓縮作用，從而產生壓縮塑性應變，而在冷卻過程中由于受到溫度較低材料的拉伸作用，產生拉伸塑性應變。拉伸塑性應變并不能完全抵消壓縮塑性應變，導致結構產生焊接變形。

在對超厚板與薄板進行焊接的過程中，并未考慮焊接變形對超厚板與薄板的影響，使焊接裝配準確性差，導致超厚板與薄板在裝配過程中容易因焊接變形而出現“無法裝配”的情況以及產品試生產階段的設計變更的問題，進而影響產品質量和提高產品開發成本。因此，亟需一種新的超厚板與薄板焊接變形控制方法及控制裝置。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：在對超厚板與薄板進行焊接的過程中，并未考慮焊接變形對超厚板與薄板的影響，使焊接裝配準確性差，導致超厚板與薄板在裝配過程中容易因焊接變形而出現“無法裝配”的情況以及產品試生產階段的設計變更的問題，進而影響產品質量和提高產品開發成本。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種超厚板與薄板焊接變形控制方法及控制裝置。

本發明是這樣實現的，一種超厚板與薄板焊接變形控制裝置，所述超厚板與薄板焊接變形控制裝置包括：

應變數據獲取模塊、數據預處理模塊、中央控制模塊、應變施加模塊、焊接參數計算模塊、仿真模擬模塊、變形控制模塊、控制評估模塊、數據存儲模塊、更新顯示模塊；

應變數據獲取模塊，與中央控制模塊連接，用于通過數據獲取設備獲取所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據；

所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據的計算公式為：

W_x＝KQ；

W_y＝ζQ；

其中，W_x為沿所述超厚板與薄板焊接截面的縱向固有應變，W_y為沿所述超厚板與薄板焊接截面的橫向固有應變，K為縱向固有應變系數；ζ為橫向固有應變系數，Q為焊接線能量；

所述縱向固有應變系數為：

所述橫向固有應變系數為：

其中，α為熱膨脹系數，c為比熱容，ρ為密度；

數據預處理模塊，與中央控制模塊連接，用于通過數據預處理程序對獲取的所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據進行修正處理；

中央控制模塊，與應變數據獲取模塊、數據預處理模塊、應變施加模塊、焊接參數計算模塊、仿真模擬模塊、變形控制模塊、控制評估模塊、數據存儲模塊、更新顯示模塊連接，用于通過中央處理器協調控制所述超厚板與薄板焊接變形控制裝置各個模塊的正常運行；