用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法与流程

文档序号:29205911发布日期:2022-03-12 00:40阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:包括以下步骤:步骤1:收集连退机组窄搭接电阻焊机的焊接工艺参数;步骤2:计算上焊轮与前行带钢的接触宽度b
dws
和下焊轮与后行带钢的接触宽度b
dwx
;计算公式为:其中,y
hls
为上焊轮对前行带钢的影响系数,e1为上焊轮弹性模量,v1为上焊轮泊松比,e2为前行带钢弹性模量、v2为前行带钢泊松比,r
hls
为上焊轮半径;其中,y
hlx
为下焊轮对后行带钢的影响系数,e3为下焊轮弹性模量,v3为下焊轮泊松比,e4为后行带钢弹性模量、v4为后行带钢泊松比,r
hlx
为下焊轮半径;步骤3:计算前行带钢与电极间的接触电阻rw1和后行带钢与电极间的接触电阻rw2;;其中,k1为边缘效应引起电流场扩展的系数;k2为绕流现象引起电流扩展的系数;k
31
为前行带钢焊接碳当量对前行带钢与电极间的接触电阻的影响指数,k
32
为后行带钢焊接碳当量对后行带钢与电极间的接触电阻的影响指数;ρ
01
为前行带钢0℃时的电阻率,该电阻率由前行带钢的钢种确定,ρ
02
为后行带钢0℃时的电阻率,该电阻率由后行带钢的钢种确定;α
11
为电阻率ρ
01
随温度变化的电阻温度系数,α
12
为电阻率ρ
02
随温度变化的电阻温度系数;k4为熔核熔融宽度系数;ce1为前行带钢焊接碳当量;h1为前行带钢厚度;b
djl
为搭接量;ce2为后行带钢焊接碳当量;h2为后行带钢厚度;步骤4:计算焊缝处的总电阻r,计算公式为:其中,p为焊接压力,m为焊轮接触形式相关系数,m由焊接时焊轮与带钢的接触形式确定,k
c
为接触系数,该接触系数由接触材料和表面情况确定;步骤5:计算焊接熔核时的有效热量q1,计算公式为:其中,γ为有效热量计算系数,α2为搭接处的厚度对有效热量的影响指数,β为前行带钢
和后行带钢焊接碳当量的平均值对有效热量的影响指数,i为焊接电流,v为焊接速度v,r为焊接电阻;步骤6:计算焊缝厚度h,计算公式为:其中,a、b、c均为模型系数,b
q
为有效热量影响系数,b
p
为焊接压力影响系数,b
l
为搭接量影响系数;步骤7:输出连退机组焊缝厚度的预测结果h;步骤8:计算焊缝厚度的占比,计算公式为:h/h*100%
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)。2.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤1中,焊接工艺参数包括:焊接压力p、搭接量b
djl
、焊接电流i、焊接速度v、焊接电阻r、上焊轮半径r
hls
、下焊轮半径r
hlx
、上焊轮弹性模量e1、上焊轮泊松比v1、前行带钢弹性模量e2、前行带钢泊松比v2、下焊轮弹性模量e3、下焊轮泊松比v3、后行带钢弹性模量e4、后行带钢泊松比v4、前行带钢焊接碳当量ce1、后行带钢焊接碳当量ce2、前行带钢厚度h1、后行带钢厚度h2。3.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的搭接量b
djl
的取值范围是0.7-1.3mm。4.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤2中,上焊轮对前行带钢的影响系数y
hls
的取值范围是0<y
hls
<1,下焊轮对后行带钢的影响系数y
hlx
的取值范围是0<y
hlx
<1。5.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤3中,边缘效应引起电流场扩展的系数k1=0.82-0.84;绕流现象引起电流扩展的系数k2=0.8-0.9;前行带钢焊接碳当量对前行带钢与电极间的接触电阻的影响指数k
31
=0.05,后行带钢焊接碳当量对后行带钢与电极间的接触电阻的影响指数k
32
=0.06;电阻率ρ
01
=9.78
×
10-8
ωm,电阻率ρ
02
=9.78
×
10-8
ωm,电阻温度系数α
11
=6.51
×
10-3
,电阻温度系数α
12
=6.46
×
10-3
;熔核熔融宽度系数k4=1.5。6.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤4中,上焊轮与前行带钢以及下焊轮与后行带钢采用点接触形式焊接时,m=0.5;上焊轮与前行带钢以及下焊轮与后行带钢采用线接触形式焊接时,m=0.7;上焊轮与前行带钢以及下焊轮与后行带钢采用面接触形式焊接时,m=1。7.根据权利要求1或6所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤4中,接触系数k
c
=0.2-0.3。8.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤5中,有效热量计算系数γ=0.2,搭接处的厚度对有效热量的影响指数α2=0.25-0.35,前行带钢和后行带钢焊接碳当量的平均值对有效热量的影响指数β=0.1-2。9.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤6还包括:步骤6.1:设定:误差精度为ε、样本数量为m
×
n
×
o、以及计算焊缝厚度的过程量为h、i、
j;定义:样本焊缝厚度为h
hij
、焊缝计算厚度为h(x)、控制函数为g
hij
(x)和目标函数为f(x);步骤6.2:初始化x0={b
p0
,b
q0
,b
l0
,a0,b0,c0};步骤6.3:令h=1,i=1,j=1;步骤6.4:计算控制函数g
hij
(x),计算公式为:g
hij
(x)=|h
hij-h(x)|
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(8);步骤6.5:计算目标函数f(x),计算公式为:步骤6.6:判断是否h>m,若是,则执行步骤6.7,若否,则令h=h+1,并返回步骤6.4;步骤6.7:判断是否i>n,若是,则执行步骤6.8,若否,则令i=i+1,并返回步骤6.4;步骤6.8:判断是否j>o,若是,则执行步骤6.9,若否,则令j=j+1,并返回步骤6.4;步骤6.9:判断是否f(x)<ε,若是,则执行步骤6.10,若否,则返回步骤6.2;步骤6.10:输出x={b
p
,b
q
,b
l
,a,b,c}。10.根据权利要求1所述的用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,其特征是:所述的步骤8中,焊缝厚度的占比在80%-90%范围内时,该焊缝厚度满足焊接要求。

技术总结
本发明公开了一种用于窄搭接电阻焊机的焊缝厚度预测方法,包括以下步骤:步骤1:收集连退机组窄搭接电阻焊机的焊接工艺参数;步骤2:计算上焊轮与前行带钢的接触宽度b


技术研发人员:袁文振 张宝平 叶学卫 汤文杰 陈杰
受保护的技术使用者:宝山钢铁股份有限公司
技术研发日:2020.09.11
技术公布日:2022/3/11
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