焊接工艺信息处理系统的制作方法

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接工艺信息处理系统。

背景技术：

焊接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术。在工业生产中有着广泛的应用。

焊接工艺已经经过了一百多年的发展，在发展过程中累积了大量的焊接信息。这些焊接信息能够解决焊接过程中所遇到的实际问题。

对焊接信息进行合理的应用将有助于提升焊接质量。在现有技术中，对焊接信息的应用较为简单。例如，采用焊接知识库来存储焊接信息，当用户需要为焊接过程中遇到的问题寻求答案时，可在焊接知识库中查找相关的信息。

现有技术对焊接信息的应用较为简单，不够智能化，无法根据已有的焊接信息主动生成有建设性的建议。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种焊接工艺信息处理系统。

本发明提供一种焊接工艺信息处理系统，包括：焊接工艺设计模块101、焊接工艺评定模块102以及数据库模块103；

所述焊接工艺设计模块101用于根据焊接项目的焊接工艺条件信息，确定焊接工艺数据；

所述焊接工艺评定模块102用于对根据所述焊接工艺数据制造的焊接件进行焊接工艺评定；

所述数据库模块103用于存储数据。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，所述焊接工艺设计模块101包括数据输入单元1011以及工艺数据推荐单元1012；

所述数据输入单元1011用于接收焊接项目的焊接工艺条件信息；其中，所述焊接项目的焊接工艺条件信息包括母材信息、接头形式和焊接方法；

所述工艺数据推荐单元1012用于根据所述焊接项目的焊接工艺条件信息，查找焊接项目的候选工艺数据，并根据所述候选工艺数据确定焊接项目的焊接工艺数据。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，所述工艺数据推荐单元1012在查找焊接项目的候选工艺数据时，若在历史焊接数据中无法找到与所述焊接项目的焊接工艺条件信息相对应的候选工艺数据，则在所述历史焊接数据中查找与所述焊接项目的焊接工艺条件信息具有弱相关的候选工艺数据。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，所述焊接工艺设计模块101还包括预警单元；

所述预警单元用于对所述焊接项目的焊接工艺条件信息进行检查，当所述焊接工艺条件信息触发极限条件时，发出告警信息。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，所述预警单元在发出告警信息后，根据历史焊接数据生成建议方案。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，所述焊接工艺评定模块102包括评定逻辑确定单元1021、评定单元1022以及评定结果输出单元1023；

所述评定逻辑确定单元1021用于确定焊接项目的评定逻辑，所述评定逻辑至少包括标准，评定步骤以及标准要求值；

所述评定单元1022用于根据所述评定逻辑，对根据所述焊接工艺数据制造的焊接件进行焊接工艺评定，得到焊接工艺评定结果；

所述评定结果输出单元1023用于输出所述焊接工艺评定结果。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，所述数据库模块包括：母材数据库、坡口形式图库、焊接程序参数数据库、焊接材料数据库、焊接工艺评定报告数据库以及辅助库；其中，

所述母材数据库用于保存以下信息中的一种或多种：母材的组别、加工状态、性能指标、生产厂家；

坡口形式图库用于保存坡口形式的图片；

焊接程序参数数据库用于保存焊接程序参数；

焊接材料数据库用于保存以下信息中的一种或多种：焊接材料厂家、批次、验证数据，焊接材料的性能、稳定性；

焊接工艺评定报告数据库用于保存焊接工艺评定报告；

辅助库用于保存以下信息中的一种或多种：便于工艺评定信息进行对比分析的工具、软件日志、客户信息。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，还包括评估模块；

所述评估模块用于对焊接项目的焊接工艺评定结果进行分析，得到或更新以下信息中的一种或多种：焊接参数的取值范围、标准要求值、同一焊接项目的多个平行焊接工艺评定结果。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，还包括：焊接培训与考试模块；

所述焊接培训与考试模块用于根据焊接工艺设计、焊接工艺评定时的数据，对焊接工人进行焊接培训与焊接考试。

根据本发明提供的一种焊接工艺信息处理系统，所述焊接培训与考试模块还包括培训操作要点和指导视频。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统，通过将焊接工艺设计和焊接工艺评定有效地结合起来，可基于已有的焊接数据实现焊接工艺数据的智能化推荐，并能够验证焊接工艺数据的有效性，有助于提升焊接的效率与质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的焊接工艺信息处理系统的示意图之一；

图2是本发明提供的焊接工艺信息处理系统中的焊接工艺设计模块的示意图；

图3是本发明提供的焊接工艺信息处理系统中的焊接工艺评定模块的示意图；

图4是本发明提供的焊接工艺信息处理系统的示意图之二；

图5是本发明提供的焊接工艺信息处理系统的示意图之三；

附图标记：

101：焊接工艺设计模块；102：焊接工艺评定模块；103：数据库模块；

104：评估模块；105：焊接培训与考试模块；1011：数据输入单元；

1012：工艺数据推荐单元；1021：评定逻辑确定单元；1022：评定单元；

1023：评定结果输出单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图5描述本发明的焊接工艺信息处理系统。

图1为本发明的焊接工艺信息处理系统的示意图，如图1所示，本发明提供的焊接工艺信息处理系统，包括：焊接工艺设计模块101、焊接工艺评定模块102以及数据库模块103。

焊接工艺设计模块101用于根据焊接项目的焊接工艺条件信息，确定焊接工艺数据；

所述焊接工艺评定模块102用于对根据所述焊接工艺数据制造的焊接件进行焊接工艺评定；

所述数据库模块103用于存储数据。

在本发明的焊接工艺信息处理系统中，由焊接工艺设计模块101根据客户所确定的焊接项目的焊接工艺条件信息，生成具体的焊接工艺数据；在得到焊接工艺数据后，可根据所述焊接工艺数据制造焊接件，再由焊接工艺评定模块102对焊接件进行工艺评定。如果能够通过评定，证明焊接工艺设计模块101所确定的焊接工艺数据是可行的，可生成正式的焊接工艺规程报告，如果未能通过评定，证明焊接工艺设计模块101所确定的焊接工艺数据不可行，需要重新设计焊接工艺数据或终止焊接工艺设计流程。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统将焊接工艺设计和焊接工艺评定有效地结合起来，可基于已有的焊接数据实现焊接工艺数据的智能化推荐，并能够验证焊接工艺数据的有效性，有助于提升焊接的效率与质量。

基于上述任一实施例，在本实施例中，图2为本发明的焊接工艺信息处理系统中的焊接工艺设计模块的示意图，如图2所示，焊接工艺设计模块包括：数据输入单元1011以及工艺数据推荐单元1012。

数据输入单元1011用于接收焊接项目的焊接工艺条件信息。

在本实施例中，焊接项目的焊接工艺条件信息包括母材信息、接头形式和焊接方法。

母材是焊接过程中被焊接的材料，如角钢、槽钢、工字钢等。母材信息包括母材的钢号，母材的厚度等。

接头形式即焊接接头的形式。常见的接头形式包括：对接接头、t型接头、角接接头和搭接接头。接头形式主要根据焊接构件的形式，应力状态，使用条件和施工条件确定，本发明中只接收焊接项目中接头形式的信息，不涉及如何确定焊接项目的接头形式。

焊接方法即焊接过程中采用的方法。焊接方法包括熔化焊、压力焊和钎焊。熔化焊包括电弧焊、气焊、铝热焊、电渣焊、电子束焊、激光焊；压力焊包括电阻点缝焊、电阻对焊、超声波焊、爆炸焊、扩散焊、摩擦焊、高频焊；钎焊包括火焰钎焊、感应钎焊、炉钎焊、盐溶钎焊、电子束钎焊。上述焊接方法还可以做进一步的细分。

根据业内的公知常识，可以用数字表示特定的焊接方法。如135焊接方法表示熔化极活性气体保护焊；141焊接方法表示非熔化极惰性气体保护焊。

一个焊接项目的焊接工艺条件信息的范例为：iso15614-1135pbw1.4t12mlnb。

其中，iso15614-1表示该焊接项目所采用的标准是iso国际标准中15614号标准系列的第1部分子标准，135是焊接方法的代号，bw表示接头形式为对接，1.4表示该焊接项目所参考的是iso15608标准中对材料的序列分类号，t12表示板厚为12mm，m1表示多层或多道焊缝，nb表示没有背面保护。

焊接项目的焊接工艺条件信息可由用户提出，并输入至数据输入单元1011。数据输入单元1011可以是键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、光驱、硬盘连接口、u盘连接口等数据输入设备，在本发明中不做具体限定。

工艺数据推荐单元1012用于根据所述焊接项目的焊接工艺条件信息，查找焊接项目的候选工艺数据，并根据所述候选工艺数据确定焊接项目的焊接工艺数据。

一般来说，焊接项目的焊接工艺条件信息主要是对焊接工艺进行框架性描述，缺乏具体的工艺数据。工艺数据推荐单元1012可基于历史焊接数据、结合焊接项目的焊接工艺条件信息，生成候选工艺数据。

在本实施例中，历史焊接数据是焊接工艺信息处理系统之前所处理的焊接项目的数据。焊接数据包括焊接项目的全过程数据，如焊接工艺条件信息、焊接项目的工艺数据等。历史焊接数据存储在数据库模块103中，可供工艺数据推荐单元1012查询、比对。

工艺数据推荐单元1012从数据输入单元1011获得焊接工艺条件信息后，在历史焊接数据中查找与焊接工艺条件信息相对应的焊接数据，根据查找结果获得候选工艺数据。

例如，在一个实施例中，焊接项目的焊接工艺条件信息为：iso15614-1135pbw1.4t12mlnb。

工艺数据推荐单元1012根据该焊接工艺条件信息在历史焊接数据中查找，得到下述两条数据：

焊接方法a：

采用多层多道焊缝，焊缝为单面焊接双面成型形式，焊道布局为3层4道。

焊接参数包括：f1焊道，焊接电流为180a，焊接电压为21.5v，焊接速度为6.5mm/s；f2焊道，焊接电流为230a，焊接电压为22.5v，焊接速度5.0mm/s；f3焊道，焊接电流为220a，焊接电压为22v，焊接速度为6.5mm/s；f4焊道，焊接电流为220a，焊接电压为22.5v，焊接速度为6mm/s。

焊接方法b：

采用双面焊接形式，焊道布局为4层4道。

焊接参数包括：f1焊道，焊接电流为180a，焊接电压为21.5v，焊接速度为6.0mm/s；f2焊道，焊接电流为200a，焊接电压为21.5v，焊接速度为5.5mm/s；f3焊道，焊接电流为200a，焊接电压为22v，焊接速度为6mm/s；f4焊道，焊接电流为220a，焊接电压为22v，焊接速度为3.5mm/s，焊接时进行摆动。

上述两条候选工艺数据仅为举例之用，本领域技术人员能够理解，在实际应用中，所能得到的候选工艺数据的数量是可以变化的，本发明中对此不做限定。

上述两条候选工艺数据主要包括焊接参数信息与焊道布局信息。本领域技术人员能够理解，在实际应用中，候选工艺数据还可包含其他类型的数据，如焊接后焊接接头的材料性能，例如，焊接接头微观形貌、焊接接头力学性能。

当候选工艺数据的数量多于一条时，可根据候选工艺数据与焊接项目中的焊接工艺条件信息的相关性大小确定最终选用的工艺数据；或根据客户指定的不能变更的要素对候选工艺数据进行二次筛选，从而确定最终选用的工艺数据。可选的，工艺数据推荐单元1012在历史焊接数据中查找与焊接工艺条件信息相对应的焊接数据时，可查找与焊接工艺条件信息弱相关的焊接数据。

在实际应用中存在这样的可能：某一焊接项目较为新颖，在数据库模块中无法找到与其焊接工艺条件信息一致的历史焊接数据。此时，可查找与其焊接工艺条件信息弱相关的焊接数据，从所述查找结果中得到候选工艺数据。

所述弱相关是指与焊接项目的焊接工艺条件信息的相似度大于指定阈值。例如，焊接项目的焊接工艺条件信息中，母材的板厚为11mm，与其弱相关的母材板厚值为10mm。又如，焊接项目的焊接工艺条件信息中，焊接方法为131焊接方法(熔化极惰性气体保护焊)，与其弱相关的焊接方法为141焊接方法(非熔化极惰性气体保护焊)。

可选的，工艺数据推荐单元1012在历史焊接数据中根据焊接工艺条件信息查找时，若历史焊接数据中已经存储了与所述焊接工艺条件信息相匹配的、且通过焊接工艺评定的焊接工艺数据，可直接将该焊接工艺数据提供给焊接项目。后续不再需要对该焊接工艺数据做焊接工艺评定的操作。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统基于焊接项目的焊接工艺条件信息，从历史焊接数据中查找焊接工艺数据，可实现焊接工艺数据的智能化推荐，能节省人力成本与时间成本，提高焊接的效率。

基于上述任一实施例，在本实施例中，焊接工艺设计模块还包括：预警单元，所述预警单元用于对焊接项目的焊接工艺条件信息进行检查，当焊接工艺条件信息触发极限条件时，发出告警信息。

在之前的实施例中已经提到，焊接项目的焊接工艺条件信息一般由用户提出，出于经验、专业知识等方面的限制，用户提出的焊接工艺条件信息可能不符合客观规律或存在较大难度。预警单元可根据历史焊接数据或相关的技术标准，判断焊接项目的焊接工艺条件信息的可行性，当可行性不高(如触发极限条件)时，发出告警信息。其中的极限条件，可根据历史焊接数据或技术标准得到。

例如，用户委托开展iso15614-1135pbw1.4t0.6mlnb项目时，由于板厚级别极低(0.6mm)，采用135焊接方法较难实现，预警单元发出告警信息。

用户在收到告警信息后，可以进行后续流程，如终止后续流程，或修改焊接工艺条件信息。

可选的，预警单元在发出告警信息后，还可根据历史焊接数据生成建议方案，以供用户参考。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统通过对用户提出的焊接项目的焊接工艺条件信息进行预判断，可及时发现不合理的焊接工艺条件信息，节省了后续不必要的流程，节省了计算资源与时间资源。

基于上述任一实施例，在本实施例中，图3为本发明的焊接工艺信息处理系统中的焊接工艺评定模块的示意图，如图3所示，焊接工艺评定模块包括：评定逻辑确定单元1021、评定单元1022以及评定结果输出单元1023。

评定逻辑确定单元1021用于确定焊接项目的评定逻辑。

在本实施例中，所述评定逻辑包括在评定焊接工艺时所依据的标准，所设置的评定步骤，所确定的标准要求值。具体的说，所述标准可以是与焊接所用材料对应的材料标准、焊接规范标准等。评定步骤是焊接工艺评定过程中的步骤，不同的焊接项目其对应的评定步骤可能是不一样的，因此需要根据焊接项目的具体内容，结合行业知识或所述标准确定评定步骤。标准要求值用于判断焊接工艺的质量，标准要求值可根据行业知识、所述标准或历史焊接数据确定。

例如，客户委托焊接项目iso15614-1135pbw1.4t12mlnb，评定逻辑确定单元1021根据项目内容选择执行iso15614-1标准，按标准要求所确定的评定步骤包括：焊接、无损检测(含磁粉检测、射线检测2项)、破坏性检测(宏观金相、拉伸实验、弯曲实验、硬度实验、冲击实验等)。其中，各个评定步骤的标准要求值各不相同，如焊接步骤要求焊接外观不能出现空洞、焊瘤等标准不允许存在的缺陷；无损检测步骤要求不能出现标准明确指出的缺陷特征；破坏性检测步骤要求破坏性检测数值不能低于标准规定最低值。

需要说明的是，评定逻辑中的标准、评定步骤、标准要求值等都是可以变化的。如某一国家标准发生了更新，则根据该标准确定的评定步骤、标准要求值等都可以对应更新。又如，随着历史焊接数据的增加，确定了一个新的极限条件，则对应的标准要求值也会做相应的更新。

评定单元1022用于根据评定逻辑，对根据焊接工艺数据所制造的焊接件进行焊接工艺评定。

之前的焊接工艺设计模块101已经根据焊接项目的焊接工艺条件信息，确定了焊接工艺数据。根据该焊接工艺数据可制造焊接件。评定单元1022可基于评定逻辑确定单元1021所确定的评定逻辑，对所述焊接件进行焊接工艺评定。

仍以焊接项目iso15614-1135pbw1.4t12mlnb为例，首先根据焊接工艺设计模块101所确定的焊接工艺数据，形成符合外观和参数规范的焊接件；然后对焊接件进行无损检测，如采用磁粉检测、射线检测这两种形式的无损检测；最后对焊接件进行破坏性测试，如采用宏观金相测试、拉伸实验、弯曲实验、硬度实验、冲击实验等破坏性测试方式。

评定单元1022所完成的焊接工艺评定有多个评定步骤，其中任意一个评定步骤的结果都会与标准要求值进行对比，若两者不符合，则需要进行判废，执行终止、补件等指令。若终止则说明该工艺无法形成合理有效产品，若补件则需重新实验验证。当所有流程均完成且符合标准要求值时，才说明焊接工艺设计模块所设计的工艺数据是合理的，可形成工艺规程。

评定结果输出单元1023用于输出评定结果。

评定单元1022对焊接件的焊接工艺进行评定的结果有两种可能，当结果与标准要求值不符时，由评定结果输出单元1023对外输出终止的提示信息或部件的提示信息；当结果与所有标准要求值均符合，由评定结果输出单元1023对外输出工艺规程。显然，该工艺规程是合理的，能够应用于实际。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统通过焊接工艺评定模块，对焊接工艺设计模块所确定的焊接工艺数据进行评定，以确定焊接工艺数据是否符合要求，保证了焊接工艺设计模块所确定焊接工艺数据的准确性，保证了焊接质量。

基于上述任一实施例，在本实施例中，数据库模块包括：母材数据库、坡口形式图库、焊接程序参数数据库、焊接材料数据库、焊接工艺评定报告数据库以及辅助库。

具体的说，母材数据库用于保存母材的组别、加工状态、性能指标、生产厂家等信息；

坡口形式图库用于保存坡口形式的图片；

焊接程序参数数据库用于保存焊接程序参数；

焊接材料数据库用于保存焊接材料厂家、批次、验证数据，焊接材料的性能、稳定性等信息；

焊接工艺评定报告数据库用于保存焊接工艺评定报告；

辅助库用于保存便于工艺评定信息进行对比分析的工具、软件日志、客户信息等杂散内容。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统的数据库模块存储了与焊接工艺设计与焊接工艺判定相关的多种数据，为焊接工艺设计与焊接工艺判定提供了支撑。

基于上述任一实施例，在本实施例中，图4是本发明提供的焊接工艺信息处理系统的示意图之二，焊接工艺信息处理系统还包括：评估模块104，该模块用于对焊接工艺评定结果进行分析。

在完成对焊接工艺评定后，评估模块可对焊接工艺做进一步的分析处理。例如，可将当前已经通过工艺评定的焊接项目的数据与之前存储的已通过工艺评定的焊接项目的数据进行比较，如果存在相同或相似的焊接项目，可比较两者的工艺数据，形成一个更为宽泛的工艺数据范围。如通过多个焊接项目的数据可以知道，在焊接12mm板材时，当焊接电流低于160a时，焊接接头会有熔合不良的问题；当焊接电流大于260a时，焊接微观组织会出现魏氏组织或元素烧损、裂纹等问题。因此，综合多个焊接项目的数据可以得到：在焊接12mm板材时，其可承受的焊接电流的数值范围是160a～260a。

又如，当采用代码来表示焊接项目时，由于代码所能表达的含义有限，因此存在不同焊接项目代码相同，但具体的焊接工艺条件信息存在差别的问题。评估模块可对这些焊接项目的数据进行区分，形成多项平行信息，便于后期检索与分析。

再如，根据已有的通过工艺评定的焊接项目的数据，推导标准要求值，以供后续工艺评定时使用。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统通过对焊接工艺评定结果的分析，能够进一步挖掘焊接数据的内在联系，实现对焊接参数、标准要求值等多种类型数据的更新，有助于进一步优化焊接工艺数据。

基于上述任一实施例，在本实施例中，图5是本发明提供的焊接工艺信息处理系统的示意图之三，焊接工艺信息处理系统还包括：焊接培训与考试模块105。

焊接培训与考试模块105，用于对焊接工人进行焊接培训与焊接考试。

在焊接工艺信息处理系统的数据库模块中，存储了焊接工艺评定所依据的标准，所设置的评定步骤，所确定的标准要求值。基于这些数据，可对焊接工人进行焊接培训与焊接考试。

具体的说，焊接培训与考试模块可将焊接过程进行拆解，并基于所述标准或标准要求值向焊接工人传授知识点、提出问题，焊接工人根据学习到的知识点填写问题答案，焊接培训与考试模块将答案与所述标准或标准要求值进行比对，得出培训效果或考试得分。

焊接培训与考试模块还可包含培训操作要点和指导视频，以供焊接人员自主学习，更熟练的掌握焊接培训要点。

本发明提供的焊接工艺信息处理系统通过焊接工艺设计与焊接工艺评定时所采用的标准、步骤以及标准要求值，对焊接工人进行培训与考试，具有仿真度高，培训效果好的优势。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。