【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钛合金应力变形领域，尤其涉及一种预防钛合金应力变形方法和计算机设备。
技术介绍
1、钛合金是一种具有优异性能的金属材料，广泛应用于航空、航天、医疗等领域。钛合金由于其特殊的物理性质，如高强度、高弹性模量等，使得它在承受较大应力的环境下容易发生变形。这种变形不仅会影响钛合金制品的精度和形状，还会导致其机械性能的降低。因此，在钛合金的加工和使用过程中，应力变形是一个需要重点关注的问题。
2、在石油化工行业，钛合金管道用于输送高温腐蚀性流体。焊接接头是管道系统的关键部分，焊接过程中的高温对材料的微观结构和宏观尺寸稳定性有极大影响。钛合金的热导率较低，导致焊缝区域热量积聚，冷却速度不均会引起应力集中和变形，影响管道的完整性和使用寿命。
技术实现思路
1、本申请提供了一种预防钛合金应力变形方法和计算机设备，用于有效减缓温度变化，使钛合金管道在焊接过程中温度合理分布，防止因冷却不当造成的钛合金焊后的应力变形问题，提高焊缝质量和钛合金管道的结构完整性和使用寿命。
2、第一方面，本申请提供了一种预防钛合金应力变形方法，方法包括：确定钛合金管道的接头区域的焊接参数，接头区域包括焊缝及预设区域，焊接参数包括焊接温度和焊接频率，焊接温度越高，焊接频率越低；根据焊接温度和焊接频率确定多个温度测量时间点；基于在每个温度测量时间点获取的接头区域中的各关键位置的温度，确定每个温度测量时间点对应的接头区域温度，得到包括多个接头区域温度在内的温度数据集合，其中一个关键位置为接头区域
3、在上述实施例中，通过确定焊接参数，分析焊接过程中接头区域的温度变化情况，当温度变化率小于预设阈值时获取预设冷却策略作为当前冷却响应策略，当温度变化率大于阈值时生成相应的实时冷却策略作为当前冷却响应策略，并将当前冷却响应策略发送至冷却装置，以实现对焊接过程的冷却调节，从而可以有效减缓温度变化，使钛合金管道在焊接过程中温度合理分布，防止因冷却不当造成的热应力和疏松。这种冷却方法可以降低焊接过程中的残余应力，提高焊缝质量，减少钛合金焊后的应力变形问题，提高钛合金管道的结构完整性和使用寿命。
4、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，根据焊接温度和焊接速度确定多个温度测量时间点，具体包括：将焊接温度按照焊接过程的时间顺序进行排列，得到焊接温度列表；将连续相同的焊接温度作为焊接温度段，将焊接温度列表按照温度时间段进行划分，得到焊接温度不同的焊接温度段；根据每个焊接温度段中的焊接温度确定每个焊接温度段中的温度测量时间点，焊接温度段中的焊接温度越高，温度测量时间点越多。
5、在上述实施例中，将焊接过程中的焊接温度的变化情况分段处理，根据每个焊接温度段中的焊接温度，确定该焊接温度段内的温度测量时间点数量，焊接温度段中的焊接温度越高，温度测量时间点越多。这种方式可以使得测量时间点设置更加合理有效，从而使得测量结果能够充分反映钛合金管道焊接过程中的温度变化特征，为后续的冷却控制提供了良好的数据支撑。
6、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，基于在每个温度测量时间点获取的接头区域中的各关键位置的温度，确定每个温度测量时间点对应的接头区域温度，得到包括多个接头区域温度在内的温度数据集合，具体包括：在每个温度测量时间点获取接头区域中的各关键位置的温度，其中一个关键位置为接头区域的焊缝；计算接头区域中的各关键位置的温度的平均值，得到接头区域温度；将各接头区域温度加入温度数据集合中。
7、在上述实施例中，通过测量接头区域中的各关键位置的温度，计算出接头区域中的各关键位置的平均温度，得到接头区域温度。这样可以使得接头区域温度更加准确可靠，并且可以消除个别点温度测量误差的影响，为后续的区域温度变化率分析奠定了基础。
8、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，根据温度数据集合确定接头区域的温度变化率，具体包括：计算温度数据集合中每相邻两个温度测量时间点对应的温度的温度差；将温度差除以每相邻两个温度测量时间点的时间差，得到温度变化率。
9、在上述实施例中，计算相邻两个温度测量时间点对应的温度的温度差与时间差的比值，从而确定温度变化率。可以有效消除温度测量时间点间隔的影响，得到标准化的温度变化率，更加准确地反映出焊接过程中温度变化的剧烈程度，为后续的冷却控制判断提供了依据。
10、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在焊接过程中，将当前冷却响应策略发送至冷却装置，使得冷却装置使用当前冷却响应策略对接头区域进行冷却的步骤之后，方法还包括：获取通过非破坏性检测技术采集到的焊缝接口数据，焊缝接口数据包括焊缝及预设区域的内部结构；基于焊缝接口数据对焊缝及预设区域进行质量评估，得到焊缝接口质量评估结果；根据预设质量评估标准，对焊缝接口质量评估结果进行分类，得到焊缝接口质量等级。
11、在上述实施例中，使用非破坏性检测技术，获取焊缝接口数据，对焊缝及预设区域的质量进行评估和分类，可以直观地反映出焊接过程控制的效果，避免钛合金制品形成内部微观缺陷，提高钛合金制品的可靠性，并且为进一步优化焊接和冷却参数提供了参考。
12、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在焊接过程中，将当前冷却响应策略发送至冷却装置，使得冷却装置使用当前冷却响应策略对接头区域进行冷却的步骤之后，方法还包括：获取钛合金制品的几何模型以及几何模型的边界条件；利用有限元法将几何模型离散为有限数量的节点；根据几何模型的边界条件，通过有限元分析确定各节点的位移和应力分布；根据各节点的位移和应力分布，确定变形或破坏的高应力区域。
13、在上述实施例中，计算机设备模拟焊接完成后的整体钛合金制品的应力分布情况，确定高应力集中区域，判断是否会发生变形或破坏，为设计调整和优化提供参考，可提前防止钛合金制品在使用中出现应力过大导致的问题。
14、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在获取钛合金制品的几何模型以及几何模型的边界条件的步骤之后，方法还包括：模拟几何模型在加载过程中的变形情况，得到潜在的变形问题；根据变形问题调整钛合金制品的设计参数，设计参数包括几何形状和材料。
15、在上述实施例中，通过模拟钛合金制品的几何模型，发现潜在的变形问题，并据此调整钛合金制品的设计参数，包括几何形状和材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种预防钛合金应力变形方法，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，所述根据所述焊接温度和所述焊接速度确定多个温度测量时间点，具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于在每个所述温度测量时间点获取的所述接头区域中的各关键位置的温度，确定每个所述温度测量时间点对应的接头区域温度，得到包括多个接头区域温度在内的温度数据集合，具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度数据集合确定所述接头区域的温度变化率，具体包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在焊接过程中，将所述当前冷却响应策略发送至冷却装置，使得所述冷却装置使用所述当前冷却响应策略对所述接头区域进行冷却的步骤之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在焊接过程中，将所述当前冷却响应策略发送至冷却装置，使得所述冷却装置使用所述当前冷却响应策略对所述接头区域进行冷却的步骤之后，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器和存储器；
10.一种计算机可读存储介质，包括指令，其特征在于，当所述指令在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种预防钛合金应力变形方法，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，所述根据所述焊接温度和所述焊接速度确定多个温度测量时间点，具体包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于在每个所述温度测量时间点获取的所述接头区域中的各关键位置的温度，确定每个所述温度测量时间点对应的接头区域温度，得到包括多个接头区域温度在内的温度数据集合，具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度数据集合确定所述接头区域的温度变化率，具体包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在焊接过程中，将所述当前冷却响应策略发送至冷却装置，使得所述冷却装置使用所述当前冷却响应策...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小龙，张金水，陈其宁，
申请(专利权)人：深圳市粤隆五轴精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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