本发明涉及焊接,具体涉及焊接温度控制方法。
背景技术:
1、化工管道焊接过程中,焊接温度不仅直接关联到焊缝的成形质量,还影响着焊接裂纹的产生、焊缝的强度和韧性、焊接变形以及气体和杂质的逸出与溶解等多个方面。例如,焊接温度过高会导致焊缝过宽、表面不平整、咬边等缺陷,并可能降低焊缝的强度;而温度过低则容易引发未焊透、焊缝窄、冷裂纹等问题,同样损害焊接质量。此外,焊接温度还通过影响金属材料的微观结构变化,如晶粒增长、相变等,进而影响材料的力学性能和耐腐蚀性。然而,当前焊接温度控制的效率普遍较低且手段较单一,例如仅通过焊接电流或电压进行控制,温度变化响应较慢、效率较低,这已成为制约焊接技术进一步发展的关键因素之一。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提供一种焊接温度控制方法,旨在解决现有技术中焊接温度控制的效率普遍较低的技术问题。
2、为实现上述目的,第一方面,本技术实施例中提供了一种焊接温度控制方法,应用于焊接设备,所述焊接设备用于对焊接工件进行控温焊接,所述焊接设备包括施焊单元、温度检测单元以及温控单元,所述方法包括:
3、获取待焊接工件焊接位置的当前表面温度;
4、根据所述待焊接工件焊接位置的当前表面温度得到所述当前表面温度相对控温温度阈值的温度偏离系数,所述温度偏离系数包括正偏离系数及负偏离系数;
5、根据所述温度偏离系数控制所述温控单元进行焊接位置的温度控制,其中,当温度偏离系数为正偏离系数时,对焊接位置的进行降温控制,当温度偏离系数为负偏离系数时,对焊接位置的进行升温控制。
6、在一种可能的实施方式中,所述施焊单元包括用于对待焊接工件进行焊接的焊接头,所述温度检测单元包括热收集管道、设于所述热收集管道内的电容传感器以及致动器,所述致动器被配置为驱动所述热收集管道转动以使焊接产生的热量流向所述热收集管道内,所述获取待焊接工件焊接位置的当前表面温度,包括:
7、在第一焊接过程中,获取焊接头与待焊接工件之间形成的初始焊接参数,其中,所述第一焊接过程为焊缝填充深度小于总焊缝深度一半的焊接过程;
8、根据所述初始焊接参数控制所述致动器致动以得到所述热收集管道的初始状态,在所述热收集管道的初始状态下,焊接产生的热量辐射方向与所述热收集管道的轴线方向平行;
9、在第二焊接过程中,获取焊接头与焊接面之间形成的过程焊接参数,所述第二焊接过程为焊缝填充深度大于或等于总焊缝深度一半的焊接过程;
10、根据所述过程焊接参数控制所述致动器致动以调整所述热收集管道的状态得到多个过程状态,在所述热收集管道的每个过程状态下,焊接产生的热量辐射方向与所述热收集管道的轴线方向的夹角小于5°;
11、根据所述电容传感器在所述热收集管道初始状态下感测到的电容值得到初始温度值,以及根据所述电容传感器在所述热收集管道状态变化过程中感测到的电容值得到对应状态下的过程温度值;
12、对所述初始温度值以及过程温度值进行温度映射处理得到焊接设备焊接过程的温度监测值。
13、在一种可能的实施方式中,所述初始焊接参数包括焊接头与待焊接工件形成的第一夹角,所述根据所述初始焊接参数控制所述致动器致动以得到所述热收集管道的初始状态,包括:
14、将所述第一夹角输入预先训练的热辐射预判模型中得到第一焊接过程的热辐射方向;
15、控制所述致动器致动以使得所述热收集管道的轴线方向与第一焊接过程的热辐射方向平行。
16、在一种可能的实施方式中,所述过程焊接参数包括焊接面的法向与焊接头形成的第二夹角,所述根据所述过程焊接参数控制所述致动器致动以调整所述热收集管道的状态得到多个过程状态,包括:
17、将所述第二夹角输入预先训练的热辐射预判模型中得到第二焊接过程的热辐射方向;
18、控制所述致动器致动以使得所述热收集管道的轴线方向与第二焊接过程的热辐射方向的夹角保持小于5°的状态。
19、在一种可能的实施方式中,所述控制所述致动器致动以使得所述热收集管道的轴线方向与第二焊接过程的热辐射方向的夹角保持小于5°的状态,包括:
20、控制所述致动器间隔式致动以使得所述热收集管道的轴线方向与第二焊接过程的热辐射方向的夹角保持小于5°的状态;或者,
21、控制所述致动器缓慢致动以使得所述热收集管道的轴线方向与第二焊接过程的热辐射方向保持平行状态。
22、在一种可能的实施方式中,所述根据所述电容传感器在所述热收集管道初始状态下感测到的电容值得到初始温度值,包括:
23、将所述电容传感器在初始状态下感测到的电容值输入预先训练的温度预估模型得到初始温度值,其中,所述初始温度值与电容值成负相关关系;
24、所述根据所述电容传感器在所述热收集管道状态变化过程中感测到的电容值得到对应状态下的过程温度值,包括:
25、将所述电容传感器在所述热收集管道状态变化过程中感测到的电容值输入预先训练的温度预估模型得到对应状态下的过程温度值。
26、在一种可能的实施方式中,所述对所述初始温度值以及过程温度值进行温度映射处理得到焊接设备焊接过程的温度监测值,包括:
27、获取所述第一焊接过程对应的第一映射系数以及所述第二焊接过程对应的第二映射系数,其中,所述第一映射系数大于第二映射系数;
28、基于所述第一映射系数对所述初始温度值进行温度映射得到初始温度监测值;
29、基于所述第二映射系数对所述过程温度值进行温度映射得到过程温度监测值;
30、其中,温度映射处理满足如下表达式:
31、t11=t1*a+t0,t22=t2*b+t0,a第一映射系数,b为第二映射系数,t1为初始温度值,t2为过程温度值,t11为初始温度监测值,t22为过程温度监测值,t0为温度补偿值。
32、在一种可能的实施方式中,所述过程焊接参数包括焊接面的法向与焊接头形成的第二夹角,所述获取焊接头与焊接面之间形成的过程焊接参数,包括:
33、采用深度相机获取焊接面的深度数据;
34、基于图像处理技术对所述深度数据进行分析得到焊接切面图像;
35、根据所述焊接切面图像及焊接头的朝向获取焊接面的法向方向;
36、根据所述焊接面的法向方向与焊接头的朝向确定所述第二夹角;和/或,
37、所述初始焊接参数包括焊接头与待焊接工件形成的第一夹角,所述获取焊接头与待焊接工件之间形成的初始焊接参数,包括:
38、根据所述焊接头相对于所述待焊接工件的朝向确定所述第一夹角。
39、在一种可能的实施方式中,所述根据所述待焊接工件焊接位置的当前表面温度得到所述当前表面温度相对控温温度阈值的温度偏离系数,包括:
40、根据所述待焊接工件焊接位置的当前表面温度得到当前表面温度与控温温度阈值的温度差值;
41、对所述温度差值与控温温度阈值进行相除运算得到温度偏离系数。
42、在一种可能的实施方式中,所述温控单元包括热传输管道、设于所述热传输管道内的风扇及发热丝,所述根据所述温度偏离系数控制所述温控单元进行焊接位置的温度控制,包括:
43、当温度偏离系数为正偏离系数时,开启风扇且关闭发热丝,并且根据温度偏离系数控制风扇的工作功率,其中,温度偏离系数与风扇的工作功率成正相关关系;
44、当温度偏离系数为负偏离系数时,开启风扇以及发热丝,并且根据温度偏离系数控制风扇及发热丝的工作功率,其中,温度偏离系数与风扇的工作功率成正相关关系,温度偏离系数与发热丝的工作功率成正相关关系。
45、区别于现有技术,本技术实施例提供的焊接温度控制方法,首先通过焊接设备的温度监测单元实时监测待焊接工件焊接位置的当前表面温度,然后根据待焊接工件焊接位置的当前表面温度得到当前表面温度相对控温温度阈值的温度偏离系数,最后根据温度偏离系数控制温控单元进行焊接位置的温度控制,如此,通过实时温度监测及通过温控单元进行温度的即时调整控制,能够大大提高温度调整的准确性及温度调整效率。