專利名稱：一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法。
背景技術(shù)：
脈沖電弧焊是ー種高效優(yōu)質(zhì)的焊接方法，常用來改善焊接薄板時的接頭質(zhì)量和生產(chǎn)率，可以在焊接電流(平均電流)低于臨界電流的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)熔滴噴射過渡，而且脈沖式電流對于熔池有攪拌作用，使得晶粒細化，提高機械性能，在航空、航天等領(lǐng)域應用廣泛。在脈沖電弧焊中主要的焊接參數(shù)有峰值電流、基值電流、峰值時間、基值時間、脈沖頻率和占空比等，由于可調(diào)參數(shù)多，恰當?shù)倪x取焊接參數(shù)對保證焊接過程穩(wěn)定和焊接質(zhì)量意義重大，而如何有效的確定焊接過程穩(wěn)定性是檢測和控制焊接過程的有效手段。
近年來，從事焊接過程分析的學者們已經(jīng)取得了很多重要成果。例如Mita研制的CO2氣體保護焊焊接過程分析儀；德國漢諾威大學的D. Rehfeldt教授針對焊接過程的隨機特點，提出了采用概率密度統(tǒng)計法提取焊接過程質(zhì)量信息的特征值，并且用統(tǒng)計分布圖形的方式顯示，用以分析和評價熔化極電弧焊接過程的固有物理屬性，并且配套研制了“漢諾威分析儀”。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點和不足上述工作能很好的實現(xiàn)焊接過程中短路過渡過程的檢測，而脈沖電弧焊利用已有的分析手段不能很好的進行分析，精度低。主要原因是以往的研究工作在分析焊接過程穩(wěn)定性吋，總是對焊接過程整體焊接電流和電弧電壓信號波形進行分析，而脈沖電弧焊中焊接電流和電弧電壓都是周期性變化的，若采用以往的分析手段，會遺漏很多信息，可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，本發(fā)明提高了焊接過程的可靠性和焊接的精度，詳見下文描述—種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，所述方法包括以下步驟(I)根據(jù)閾值電流Ith將焊接電流波形分為峰值階段和基值階段，通過所述峰值階段獲取峰值時間；通過所述基值階段獲取基值時間；(2)將所述峰值時間和所述基值時間組成周期時間，將所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間中的至少ー個作為樣本；(3)分別獲取所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間對應的焊接電流平均值，將3個焊接電流平均值中的至少ー個作為樣本；(4)對所述樣本進行標準差和變異系數(shù)分析，衡量焊接過程中電信號的均勻性。所述將所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間中的至少ー個作為樣本具體為將峰值時間作為樣本；或?qū)⒒禃r間作為樣本；或?qū)⒅芷跁r間作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間和基值時間分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間和周期時間分別作為樣本；或?qū)⒒禃r間和周期時間分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間、基值時間和周期時間分別作為樣本。所述將3個焊接電流平均值中的至少ー個作為樣本具體為將峰值時間對應的焊接電流平均值作為樣本；或?qū)⒒禃r間對應的焊接電流平均值作為樣本；或?qū)⒅芷跁r間對應的焊接電流平均值作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間對應的焊接電流平均值和基值時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間對應的焊接電流平均值和周期時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本；或?qū)⒒禃r間對應的焊接電流平均值和周期時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間對應的焊接電流平均值、基值時間對應的焊接電流平均值和周期時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本。所述標準差和所述變異系數(shù)具體為S = y T^-xf /{η-
式中^一每個樣本的平均值！Xi-第i個樣本值；n—總的樣本數(shù)；變異系數(shù)V定義為V = {s / x)x 100% ο本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是本方法考慮了脈沖電弧焊焊接電信號中周期性變化的特點，通過將峰值時間、基值時間和周期時間中的至少ー個作為樣本，將3個焊接電流平均值中的至少ー個作為樣本，對樣本進行標準差和變異系數(shù)分析，衡量焊接過程中電信號的均勻性，能更準確反映焊接過程穩(wěn)定性，提高了焊接過程的可靠性和焊接的精度，并通過試驗驗證了本方法的可行性。


圖I為本發(fā)明提供的獲取峰值時間和基值時間的不意圖；圖2a為本發(fā)明提供的試驗A的焊接電流的示意圖；圖2b為本發(fā)明提供的試驗A的功率譜圖；圖2c為本發(fā)明提供的試驗A的概率密度分布圖；圖3a為本發(fā)明提供的試驗B的焊接電流的示意圖；圖3b為本發(fā)明提供的試驗B的功率譜圖；圖3c為本發(fā)明提供的試驗B的概率密度分布圖；圖4為本發(fā)明提供的一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進ー步地詳細描述。為了提高焊接過程的可靠性和焊接的精度，本發(fā)明實施例提供了一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，參見圖I、圖2、圖3和圖4，詳見下文描述一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，包括以下步驟101 :根據(jù)閾值電流Ith將焊接電流波形分為峰值階段(Ith以上部分)和基值階段(Ith以下部分)，通過峰值階段獲取峰值時間；通過基值階段獲取基值時間；參見圖1，峰值時間為Tpl、Tp2、Tp3……Tp(n_D、Tpn;基值時間為Tbl、Tb2、Tb3……Tb(n_D。其中，閾值電流Ith是指在所選取的T時間段內(nèi)焊接電流的平均值。102 :將峰值時間和基值時間組成周期時間，將峰值時間、基值時間和周期時間中的至少一個作為樣本；其中，將峰值時間、基值時間和周期時間中的至少一個作為樣本具體為將峰值時間Tpl、Tp2、Tp3……Tp(n_D、Tpn作為樣本；或?qū)⒒禃r間Tbl、Tb2、Tb3……Tb(n_D作為樣本；或?qū)⒅芷跁r間Tpl+Tbl、Tp2+Tb2、Tp3+Tb3……Tpfe^1)+Tb^1)作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間和基值時間分別作為樣本進行分析；或?qū)⒎逯禃r間和周期時間分別作為樣本進行分析；或?qū)⒒禃r間和周期時間分別作為樣本進行分析；或?qū)⒎逯禃r間、基值時間和周期時間分別作為樣本進行分析。103 :分別獲取峰值時間、基值時間和周期時間對應的焊接電流平均值，將3個焊接電流平均值中的至少一個作為樣本；其中，將3個焊接電流平均值中的至少一個作為樣本具體為將峰值時間對應的焊接電流平均值
權(quán)利要求
1.一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)根據(jù)閾值電流Ith將焊接電流波形分為峰值階段和基值階段，通過所述峰值階段獲取峰值時間；通過所述基值階段獲取基值時間；(2)將所述峰值時間和所述基值時間組成周期時間，將所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間中的至少ー個作為樣本；(3)分別獲取所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間對應的焊接電流平均值，將3個焊接電流平均值中的至少ー個作為樣本；(4)對所述樣本進行標準差和變異系數(shù)分析，衡量焊接過程中電信號的均勻性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，其特征在于，所述將所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間中的至少ー個作為樣本具體為將峰值時間作為樣本；或?qū)⒒禃r間作為樣本；或?qū)⒅芷跁r間作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間和基值時間分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間和周期時間分別作為樣本；或?qū)⒒禃r間和周期時間分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間、基值時間和周期時間分別作為樣本。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，其特征在于，所述將3個焊接電流平均值中的至少ー個作為樣本具體為將峰值時間對應的焊接電流平均值作為樣本；或?qū)⒒禃r間對應的焊接電流平均值作為樣本；或?qū)⒅芷跁r間對應的焊接電流平均值作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間對應的焊接電流平均值和基值時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間對應的焊接電流平均值和周期時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本；或?qū)⒒禃r間對應的焊接電流平均值和周期時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本；或?qū)⒎逯禃r間對應的焊接電流平均值、基值時間對應的焊接電流平均值和周期時間對應的焊接電流平均值分別作為樣本。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，其特征在于，所述標準差和所述變異系數(shù)具體為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種確定脈沖電弧焊焊接過程優(yōu)劣的方法，根據(jù)閾值電流Ith將焊接電流波形分為峰值階段和基值階段，通過所述峰值階段獲取峰值時間；通過所述基值階段獲取基值時間；將所述峰值時間和所述基值時間組成周期時間，將所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間中的至少一個作為樣本；分別獲取所述峰值時間、所述基值時間和所述周期時間對應的焊接電流平均值，將3個焊接電流平均值中的至少一個作為樣本；對所述樣本進行標準差和變異系數(shù)分析，衡量焊接過程中電信號的均勻性。本方法能更準確反映焊接過程穩(wěn)定性，精度較高，并通過試驗驗證了本方法的可行性。
文檔編號B23K9/095GK102773586SQ201210261970
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者丁雪萍, 朱艷麗, 李桓, 韋輝亮, 顧小燕 申請人:天津大學