一种特种钢材焊接控制方法及系统与流程

本发明涉及焊接加工相关，具体涉及一种特种钢材焊接控制方法及系统。

背景技术：

1、特种钢材是一类特殊用途的钢材，具有特定的化学成分和特殊的性能要求，适用于特定的工程或应用领域，包括不锈钢、工具钢、耐热钢、低温钢、弹簧钢、不磁钢、高速钢等多种类型。

2、低温钢特指在低温环境下具有良好的韧性和裂纹敏感性，常用于制造液化天然气（lng）储罐、船舶等，低温用钢的工作环境在-20℃—196℃之间的结构用钢，故而低温用钢的焊接需要特别注意低温韧性和裂纹敏感性问题。

3、但，若是在焊接不好的情况下，焊接接头处的低温韧性参数与钢材本身的低温韧性参数不符，或将导致焊接后的特种钢材质量差，故而需要保证焊接区域的低温韧性要和钢材自身的低温韧性匹配，避免产生过多的残余应力和变形，从而提高焊接接头的低温韧性，确保焊接接头的质量符合要求。

4、综上所述，现有技术中存在低温特种钢焊接接头的低温韧性较低，可能会出现接头断裂的技术问题。

技术实现思路

1、本申请通过提供了一种特种钢材焊接控制方法及系统，旨在解决现有技术中的低温特种钢焊接接头的低温韧性较低，可能会出现接头断裂的技术问题。

2、鉴于上述问题，本申请提供了一种特种钢材焊接控制方法及系统。

3、本申请公开的第一个方面，提供了一种特种钢材焊接控制方法，其中，所述方法包括：获取特种钢材当前进行焊接的预设焊接参数和预设焊后热处理参数，其中，所述特种钢材为低温特种钢材；获取所述特种钢材的基础低温韧性参数，基于所述基础低温韧性参数，设置获得约束条件；对所述预设焊接参数和所述预设焊后热处理参数在焊接参数范围和焊后热处理参数范围内进行随机调整和组合，获得待进行寻优的多个焊接参数组合；根据所述基础低温韧性参数，构建目标函数，在所述多个焊接参数组合内进行寻优，随机选取第一焊接参数组合，通过获取所述第一焊接参数组合在进行焊接操作时的层间温度，分析获得第一初始适应度；在所述第一焊接参数组合满足所述约束条件时，获取所述第一焊接参数组合焊接完成的特种钢材焊接接头的金相图像集，输入第二低温韧性分析模型内，结合所述目标函数和第一初始适应度，计算获得第一校正适应度，并继续进行寻优，获得最优焊接参数组合，其中，所述第二低温韧性分析模型内包括第一分析分支和第二分析分支；采用所述最优焊接参数组合，对所述特种钢材进行焊接控制。

4、本申请公开的另一个方面，提供了一种特种钢材焊接控制系统，其中，所述系统包括：预设参数获取模块，用于获取特种钢材当前进行焊接的预设焊接参数和预设焊后热处理参数，其中，所述特种钢材为低温特种钢材；约束条件设置模块，用于获取所述特种钢材的基础低温韧性参数，基于所述基础低温韧性参数，设置获得约束条件；焊接参数组合获得模块，用于对所述预设焊接参数和所述预设焊后热处理参数在焊接参数范围和焊后热处理参数范围内进行随机调整和组合，获得待进行寻优的多个焊接参数组合；初始适应度获得模块，用于根据所述基础低温韧性参数，构建目标函数，在所述多个焊接参数组合内进行寻优，随机选取第一焊接参数组合，通过获取所述第一焊接参数组合在进行焊接操作时的层间温度，分析获得第一初始适应度；寻优模块，用于在所述第一焊接参数组合满足所述约束条件时，获取所述第一焊接参数组合焊接完成的特种钢材焊接接头的金相图像集，输入第二低温韧性分析模型内，结合所述目标函数和第一初始适应度，计算获得第一校正适应度，并继续进行寻优，获得最优焊接参数组合，其中，所述第二低温韧性分析模型内包括第一分析分支和第二分析分支；焊接控制模块，用于采用所述最优焊接参数组合，对所述特种钢材进行焊接控制。

5、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

6、由于采用了获取预设焊接参数和预设焊后热处理参数；获取基础低温韧性参数，设置获得约束条件；随机调整和组合获得多个焊接参数组合，构建目标函数并进行寻优，随机选取第一焊接参数组合，获取层间温度以及第一初始适应度；在满足约束条件时，获取金相图像集输入模型内，结合目标函数和第一初始适应度，计算第一校正适应度并继续寻优，最终获取最优焊接参数组合并进行焊接控制，实现了避免产生过多的残余应力和变形，提高焊接接头的低温韧性，同步进行金相分析，及时优化焊接控制参数，提升接头承受冲击载荷时的抗断裂能力，进而确保焊接接头的质量符合要求的技术效果。

7、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种特种钢材焊接控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述基础低温韧性参数，设置获得约束条件，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述基础低温韧性参数，构建目标函数，在所述多个焊接参数组合内进行寻优，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述t个第一层间温度输入第一低温韧性分析模型内，获得t个第一初始接头低温韧性参数，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一校正适应度，继续进行寻优，获得所述最优焊接参数组合，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述特种钢材历史时间内的焊接数据，构建所述第二低温韧性分析模型，包括：

8.一种特种钢材焊接控制系统，其特征在于，用于实施权利要求1-7任意一项所述的一种特种钢材焊接控制方法，包括：

技术总结
本发明涉及焊接加工技术领域，提供一种特种钢材焊接控制方法及系统，方法包括：获取预设参数、基础低温韧性参数，设置约束条件；随机组合多个焊接参数组合，构建目标函数并寻优，随机选取第一焊接参数组合，获取层间温度以及初始适应度；满足约束条件时，获取金相图像集并输入模型，结合目标函数和初始适应度，计算校正适应度并继续寻优，最终获取最优焊接参数组合并进行焊接控制，解决低温特种钢焊接接头的低温韧性较低，可能会出现接头断裂技术问题，实现避免产生过多的残余应力和变形，提高焊接接头的低温韧性，同步进行金相分析，及时优化焊接控制参数，提升接头承受冲击载荷时的抗断裂能力，进而确保焊接接头的质量符合要求技术效果。

技术研发人员：徐卫明,罗晓芳
受保护的技术使用者：张家港广大特材股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15