一种焊接工艺评定评估系统及评估方法与流程

本发明涉及一种评估系统及评估方法，尤其涉及一种焊接工艺评定评估系统及评估方法。

背景技术：

“中国制造2025”明确把智能制造列为未来制造业的发展方向，机械制造业中最普遍使用的一种工艺便是焊接，由于焊接过程的复杂性，焊接质量的控制显得尤为重要。焊接工艺评定是焊接生产前评估和确定焊接工艺是否满足要求的一项必不可少的过程，各焊接制造企业每年在焊接工艺评定上都花费不少精力、消耗不少资源和成本。

焊接工艺评定的主要目的是确定与母材及板厚相匹配的焊接工艺规范及焊接材料，从而获得满足使用要求的焊接接头性能。由于焊接工艺评定试验工作量繁重，为提高效率、避免重复，有必要利用焊接工艺评定标准中的覆盖计算和免除评定规则，合理减少试验工作量，图1为焊接工艺评定工作流程。

目前，国内计算机辅助焊接技术的研究主要集中在焊接仿真、焊接生产管理和焊接工艺数据管理等方面。这些系统都是单一的对焊接工艺设计、焊接生产管理及工艺评定数据管理进行研究，但当工艺评定过程中相关参数改变时，需要严格按照iso15614-1标准中的规定进行相关因素覆盖范围的计算，从而决定是否需要重新进行焊接工艺评定试验。该过程要求工艺评定人员对标准内容准确理解，并需要进行相关因素覆盖范围的计算。伴随着试验次数的增加，记录的数据也会增多，判别需不需要重新试验的工作也越复杂。同时管理这些记录和查询所需资料也更加繁琐。

技术实现要素：

本发明为了实现焊接工艺评定参数覆盖范围自动计算和免评判断，提供了一种焊接工艺评定评估系统及评估方法，该系统或方法操作方便、易于管理、节省时间。

本发明所采取的技术方案为：一种焊接工艺评定评估方法，包括s01覆盖范围计算：获取已评定的焊接条件参数，根据焊接条件参数计算对应的覆盖范围，并将获取的覆盖范围输入至覆盖范围汇总库内；

s02免评判定：获取待评定的焊接条件参数，并调取所述覆盖范围汇总库，判断待评定的焊接条件参数是否在所述覆盖范围汇总库内，若在，则免评；

若否，则进行焊接工艺评定试验；

s03判断所述焊接工艺评定试验的试验结果是否合格，若是则作为已评定的焊接条件参数返回步骤s01；若否则再次进行焊接工艺评定试验。

进一步的，所述焊接条件参数包括有母材组别、机械化程度类别、焊接方法、焊接位置、接头细节、焊接填充材料和电流类型。

进一步的，步骤s03中若焊接工艺评定试验的试验结果不合格则调整焊接工艺后重新试验。

本发明同时提供了一种焊接工艺评定评估系统，包括

覆盖范围计算模块：用于获取已评定的焊接条件参数，根据焊接条件参数计算对应的覆盖范围；

覆盖范围汇总库：用于存储覆盖范围计算模块获取的焊接条件参数覆盖范围；免评判定模块：用于获取待评定的焊接条件参数，并调取所述覆盖范围汇总库，判断待评定的焊接条件参数是否在所述覆盖范围汇总库内，若在，则免评；

若否，则提示进行焊接工艺评定试验；

焊接工艺评定试验结果处理模块：获取焊接工艺评定试验结果，判断所述焊接工艺评定试验结果是否合格，若是则作为已评定的焊接条件参数输送至所述覆盖范围计算模块；若否则提示再次进行焊接工艺评定试验。

进一步的，所述焊接条件参数包括有若干焊接条件参数，覆盖范围汇总库内记录有若干焊接条件参数各自的覆盖范围、各因素覆盖范围与其余因素覆盖范围之间的对应关系。

进一步的，所述焊接条件参数包括有母材组别、机械化程度类别、焊接方法、焊接位置、接头细节、焊接填充材料和电流类型。

进一步的，步骤s03中若焊接工艺评定试验的试验结果不合格则调整焊接工艺后重新试验。

本发明所产生的有益效果包括：将各项焊接工艺评定记录的各项工艺参数利用覆盖范围计算模块整合在一起，并同步计算各因素不同参数的覆盖范围存储至覆盖范围汇总库内；同时对拟评定项目开展试验的必要性进行快速判断与评估。该方法操作便捷，显著降低了人工操作时，标准查阅及工艺评定必要性判断的难度，减轻了焊接工艺人员的负担，提高了焊接工艺评定效率和准确性，有利于增强企业的竞争力，同时为企业未来的数字化、智能化发展奠定基础。

附图说明

图1为本发明各模块间相互作用工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。

实施例1

一种焊接工艺评定评估方法，包括

s01覆盖范围计算：获取已评定的焊接条件参数，根据焊接条件参数计算对应的覆盖范围，并将获取的覆盖范围输入至覆盖范围汇总库内；

s02免评判定：获取待评定的焊接条件参数，并调取所述覆盖范围汇总库，判断待评定的焊接条件参数是否在所述覆盖范围汇总库内，若在，则免评；

若否，则进行焊接工艺评定试验；

s03判断所述焊接工艺评定试验的试验结果是否合格，若是则作为已评定的焊接条件参数返回步骤s01；若否则再次进行焊接工艺评定试验。步骤s03中若焊接工艺评定试验的试验结果不合格则调整焊接工艺后重新试验。

所述焊接条件参数包括有母材组别、机械化程度类别、焊接方法、焊接位置、接头细节、焊接填充材料和电流类型。

实施例2

一种用于执行实施例1中焊接工艺评定评估方法的评估系统，包括

覆盖范围计算模块：用于获取已评定的焊接条件参数，根据焊接条件参数计算对应的覆盖范围；

覆盖范围汇总库：用于存储覆盖范围计算模块获取的焊接条件参数覆盖范围；免评判定模块：用于获取待评定的焊接条件参数，并调取所述覆盖范围汇总库，判断待评定的焊接条件参数是否在所述覆盖范围汇总库内，若在，则免评；

若否，则提示进行焊接工艺评定试验；

焊接工艺评定试验结果处理模块：获取焊接工艺评定试验结果，判断所述焊接工艺评定试验结果是否合格，若是则作为已评定的焊接条件参数输送至所述覆盖范围计算模块；若否则提示再次进行焊接工艺评定试验。

所述焊接条件参数包括有若干焊接条件参数，覆盖范围汇总库内记录有若干焊接条件参数各自的覆盖范围、各因素覆盖范围与其余因素覆盖范围之间的对应关系。

所述焊接条件参数包括有母材组别、机械化程度类别、焊接方法、焊接位置、接头细节、焊接填充材料和电流类型。

焊接工艺评定试验结果处理模块若焊接工艺评定试验的试验结果不合格则调整焊接工艺后重新试验。

具体的示例为：

一种焊接工艺评定自评估系统，包括：

(1)焊接条件参数模块，根据iso15614-1标准创建，具体包括“母材组别”、“机械化程度类别”、“焊接方法”、“焊接位置”、“接头细节”、“焊接填充材料”、“电流类型”等，在各参数中定义相关焊接条件参数的不同水平，并给出其覆盖范围计算方法，为步骤(2)“覆盖范围计算”的数据引用提供基础。

(2)覆盖范围计算模块：该模块按照iso15614-1标准对焊接条件参数模块内的焊接条件参数进行覆盖范围计算，包括焊接合格工艺参数输入(已进行评定试验且已合格的焊接条件参数)和参数覆盖范围自动计算。焊接条件参数主要包括焊接材料信息(母材类型、材料厚度)、焊接工艺的通用规则(焊接方法、焊接位置、接头类型、焊接材料、电流类型、热输入、预热温度、层间温度、消氢处理、热处理)、不同焊接方法的特殊要求(埋弧焊、熔化极气保焊、非熔化极气保焊、等离子弧焊、氧乙炔焊、背面保护气体)等方面；工艺参数输入记录，将合格焊接工艺评定项目的工艺参数输入，并对各因素具体的覆盖范围进行自动计算分析，将计算结果存储至覆盖范围汇总库内，同步显示于覆盖范围自动计算中。覆盖范围计算结果见表1：

表1

表1续

(3)免评判定模块：将待评定焊接条件参数输入后，在免评判定模块中，自动调取覆盖范围计算模块中合格焊接工艺评定项目各因素的覆盖范围，并与“免评判断计算”中的焊接条件参数逐一进行匹配性分析，最后通过各参数匹配性结果综合判断，确定该项拟评定焊接工艺是否可以免评，若不免评则需要针对该项焊接工艺开展评定试验。免评结果见表2：

表2

表2续

覆盖范围计算的实施例：

1、在“覆盖计算”模块中，输入已评定的焊接条件参数

(1)输入母材材料a的牌号“q550”，选择所属组别“2.2”，母材材料b的牌号“q345”，选择所属组别“1.2”，通过覆盖范围计算模块获得覆盖的母材组合“2.2-1.2,2.1-1.2,1.4-1.2,1.3-1.2,1.2-1.2,2.2-1.1,1.4-1.1,1.3-1.1,1.2-1.1,1.1-1.1”；

(2)对接接头母材厚度输入“10”mm，通过覆盖范围计算模块获得多道焊厚度覆盖范围“3～20”mm；

(3)机械化程度选择“手动”，获得覆盖范围“手动”；

(4)焊接方法选择“135熔化极非惰性气体保护焊(mag)”，自动获得覆盖范围“135熔化极非惰性气体保护焊(mag)”；

(5)焊接位置选择“平焊”，自动获得覆盖范围“平焊”；

(6)接头类型选择“全熔透对接焊缝”，自动获得覆盖范围“全熔透对接焊缝，部分熔透对接焊缝，角焊缝”；

(7)衬垫选择“单面有衬垫焊缝”，获得覆盖范围“单面有衬垫焊缝，双面焊缝”；

(8)清根选择“无清根”，自动获得覆盖范围“无清根，清根”；

(9)焊接填充材料型号输入“er50-6”，并选择组别“er50-6”，自动获得覆盖范围“er50-6，可换厂家”；

(10)电流类型选择“直流反接”，自动获得覆盖范围“直流反接”；

(11)焊接电压输入“23”v，焊接电流输入“220”a，焊接速度输入“4”mm/s，焊接方法选择“135熔化极非惰性气体保护电弧焊(mag)”，则自动计算焊接热输入的覆盖范围为“0.759-1.265”kj/mm；

(12)预热温度选择“预热温度”，并输入“150”℃，自动计算预热温度覆盖范围“＞150”℃；

(13)最高道间温度输入“250”℃，自动计算覆盖范围“预热温度至300”。

2、在“免评判定”模块中，调取覆盖范围汇总库，若待评定的焊接条件参数在覆盖范围汇总库内，则会显示匹配，若不在，则会显示不匹配：

(1)输入母材材料a的牌号“q890”，选择所属组别“3.2”，母材材料b的牌号“q345”，选择所属组别“1.2”，则拟开展焊接工艺评定，若该焊接条件参数与覆盖范围汇总库内数据在母材类别上的匹配性为“不匹配”，即不能覆盖；

(2)对接接头母材厚度输入“15”mm，则在母材厚度上的匹配性为“匹配”，即能覆盖；

(3)机械化程度选择“手动”，则在机械化程度上的匹配性为“匹配”，即能覆盖；

(4)焊接方法选择“135熔化极非惰性气体保护焊(mag)”，则显示“匹配”，即能覆盖；

(5)焊接位置选择“平焊”，则显示“匹配”，即能覆盖；

(6)接头类型选择“全熔透对接焊缝”，显示“匹配”，即能覆盖；

(7)衬垫选择“单面无衬垫焊缝”，则显示“不匹配”，即不能覆盖；

(8)清根选择“清根”，显示“匹配”，即能覆盖；

(9)焊接填充材料型号输入“er50-6”，并选择组别“er50-6”，则显示“匹配”，即能覆盖；

(10)电流类型选择“直流正接”，则显示“不匹配”，即不能覆盖；

(11)焊接电压输入“26”v，焊接电流输入“280”a，焊接速度输入“4”mm/s，焊接方法选择“135熔化极非惰性气体保护电弧焊(mag)”，则显示“不匹配”，即不能覆盖；

(12)预热温度选择“预热温度”，并输入“80”℃，则显示“不匹配”，即不能覆盖；

(13)最高道间温度输入“200”℃，则显示“匹配”，即能覆盖；

(14)最终，wpqr匹配性情况显示“不匹配”，即需要重新开展焊接工艺评定试验。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，出了本发明以上公开的其他的实施例等同的落在本发明的范围内。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。