【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息，尤其涉及一种异种金属焊接接头温度场优化控制方法。
技术介绍
1、在异种金属焊接过程中，由于不同材料的热物理性能存在显著差异，导致焊接接头温度场分布不均匀。这种不均匀性会引发一系列问题：首先，温度梯度过大会造成局部应力集中，增加焊接裂纹风险；其次，热膨胀系数的差异会导致接头变形，影响产品精度；再者，冷却速率的不一致性会造成组织不均匀，降低接头强度。然而，目前对异种金属焊接接头温度场的分析方法仍不完善，难以准确捕捉温度场的瞬态变化特征。同时，现有的热源功率和焊接速度等工艺参数优化方法往往依赖经验，缺乏理论指导。此外，温度场调控的精确性和实时性不足，难以应对复杂的焊接工况。如何建立一套系统的异种金属焊接温度场分析方法，如何开发基于温度场分布规律的工艺参数优化算法，以及如何实现温度场的高精度实时调控，是一种亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种异种金属焊接接头温度场优化控制方法，包括：
2、对异种金属焊接接头进行实时温度场扫描，获取焊缝冷却速率和热输入量分布数据，根据扫描得到的温度场图像进行图像分割处理，提取出焊缝区域、热影响区和母材区的温度数据，判断温度梯度是否超过预设的阈值；
3、若温度梯度超过阈值，则对温度场数据进行数值模拟，建立结合焊缝与母材热物性差异的异种金属焊接接头三维温度场模型，根据模型得出焊接过程中各区域的温度梯度和热流密度分布，确定是否存在热输入量分布不均匀；
4、针对热输入量分布不均匀的区域，
5、根据应力集中分析结果，建立焊接热源功率分布、焊接速度与温度场分布的映射关系，通过历史焊接参数和对应的温度场数据训练，结合热流密度分布，得到焊接工艺参数调整预测模型；
6、将焊接工艺参数调整预测模型得到的焊接热源功率分布和焊接速度参数，应用到焊接过程控制中，包括基于所述参数实时调节焊接热源的功率分布和焊接速度，调整焊枪移动速度、摆动幅度和频率，使温度场分布均匀，降低异种金属间的温度梯度；
7、在焊接过程中，综合利用红外热像仪、位移传感器和应变片的数据，获取焊接变形实时监测信号，建立温度场与组织演变耦合模型，对焊缝冷却速率、热输入量分布和温度梯度的动态预测，根据预测结果，实时调整焊接热源功率、焊接速度、冷却速率、焊接温度和保温时间，以优化异种金属焊接接头的整体质量。
8、本专利技术还提供了一种异种金属焊接接头温度场优化控制系统，所述异种金属焊接接头温度场优化控制系统包括：
9、梯度判断模块，用于对异种金属焊接接头进行实时温度场扫描，获取焊缝冷却速率和热输入量分布数据，根据扫描得到的温度场图像进行图像分割处理，提取出焊缝区域、热影响区和母材区的温度数据，判断温度梯度是否超过预设的阈值；
10、热输入量确定模块，用于若温度梯度超过阈值，则对温度场数据进行数值模拟，建立结合焊缝与母材热物性差异的异种金属焊接接头三维温度场模型，根据模型得出焊接过程中各区域的温度梯度和热流密度分布，确定是否存在热输入量分布不均匀；
11、区域分析模块，用于针对热输入量分布不均匀的区域，分析焊接接头在热应力和机械应力共同作用下的行为，获取残余应力分布和塑性变形能力差异，结合材料的屈服强度分析出应力集中区域；
12、模型建立模块，用于根据应力集中分析结果，建立焊接热源功率分布、焊接速度与温度场分布的映射关系，通过历史焊接参数和对应的温度场数据训练，结合热流密度分布，得到焊接工艺参数调整预测模型；
13、焊接过程控制模块，用于将焊接工艺参数调整预测模型得到的焊接热源功率分布和焊接速度参数，应用到焊接过程控制中，包括基于所述参数实时调节焊接热源的功率分布和焊接速度，调整焊枪移动速度、摆动幅度和频率，使温度场分布均匀，降低异种金属间的温度梯度；以及
14、质量优化模块，用于在焊接过程中，综合利用红外热像仪、位移传感器和应变片的数据，获取焊接变形实时监测信号，建立温度场与组织演变耦合模型，对焊缝冷却速率、热输入量分布和温度梯度的动态预测，根据预测结果，实时调整焊接热源功率、焊接速度、冷却速率、焊接温度和保温时间，以优化异种金属焊接接头的整体质量。
15、本专利技术还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、和存储器；处理器和存储器耦合；存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令；
16、当处理器执行计算机指令时，以使电子设备执行上述的异种金属焊接接头温度场优化控制方法。
17、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令或程序，当计算机指令或程序在计算机上运行时，使得计算机执行上述的异种金属焊接接头温度场优化控制方法。
18、本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
19、本专利技术公开了一种异种金属焊接接头温度场优化控制方法。该方法通过红外热像仪实时扫描焊接温度场，结合图像分割技术提取各区域温度数据，建立三维温度场模型。基于温度梯度和热流密度分布，分析应力集中区域，并建立焊接参数与温度场分布的映射关系。利用多传感器融合技术实时监测焊接变形，构建温度场与组织演变耦合模型，动态预测焊接过程关键参数。本专利技术通过实时调节焊接热源功率分布、焊接速度等工艺参数，实现温度场均匀分布，降低异种金属间温度梯度，从而优化焊接接头整体质量。该方法可有效解决异种金属焊接中热输入不均匀、应力集中等问题，提高焊接质量和效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种异种金属焊接接头温度场优化控制方法，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，所述对异种金属焊接接头进行实时温度场扫描，获取焊缝冷却速率和热输入量分布数据，根据扫描得到的温度场图像进行图像分割处理，提取出焊缝区域、热影响区和母材区的温度数据，判断温度梯度是否超过预设的阈值，包括:
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若温度梯度超过阈值，则对温度场数据进行数值模拟，建立结合焊缝与母材热物性差异的异种金属焊接接头三维温度场模型，根据模型得出焊接过程中各区域的温度梯度和热流密度分布，确定是否存在热输入量分布不均匀，包括:
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对热输入量分布不均匀的区域，分析焊接接头在热应力和机械应力共同作用下的行为，获取残余应力分布和塑性变形能力差异，结合材料的屈服强度分析出应力集中区域，包括:
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据应力集中分析结果，建立焊接热源功率分布、焊接速度与温度场分布的映射关系，通过历史焊接参数和对应的温度场数据训练，结合热流密
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将焊接工艺参数调整预测模型得到的焊接热源功率分布和焊接速度参数，应用到焊接过程控制中，包括基于所述参数实时调节焊接热源的功率分布和焊接速度，调整焊枪移动速度、摆动幅度和频率，使温度场分布均匀，降低异种金属间的温度梯度，包括:
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在焊接过程中，综合利用红外热像仪、位移传感器和应变片的数据，获取焊接变形实时监测信号，建立温度场与组织演变耦合模型，对焊缝冷却速率、热输入量分布和温度梯度的动态预测，根据预测结果，实时调整焊接热源功率、焊接速度、冷却速率、焊接温度和保温时间，以优化异种金属焊接接头的整体质量，包括:
8.一种异种金属焊接接头温度场优化控制系统，其特征在于，所述异种金属焊接接头温度场优化控制系统包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、和存储器；所述处理器和所述存储器耦合；所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令或程序，当计算机指令或程序在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-7任一项所述的异种金属焊接接头温度场优化控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种异种金属焊接接头温度场优化控制方法，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，所述对异种金属焊接接头进行实时温度场扫描，获取焊缝冷却速率和热输入量分布数据，根据扫描得到的温度场图像进行图像分割处理，提取出焊缝区域、热影响区和母材区的温度数据，判断温度梯度是否超过预设的阈值，包括:
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若温度梯度超过阈值，则对温度场数据进行数值模拟，建立结合焊缝与母材热物性差异的异种金属焊接接头三维温度场模型，根据模型得出焊接过程中各区域的温度梯度和热流密度分布，确定是否存在热输入量分布不均匀，包括:
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对热输入量分布不均匀的区域，分析焊接接头在热应力和机械应力共同作用下的行为，获取残余应力分布和塑性变形能力差异，结合材料的屈服强度分析出应力集中区域，包括:
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据应力集中分析结果，建立焊接热源功率分布、焊接速度与温度场分布的映射关系，通过历史焊接参数和对应的温度场数据训练，结合热流密度分布，得到焊接工艺参数调整预测模型，包括:
6.根据权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：马黎，
申请(专利权)人：东莞市佳超五金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。