[发明专利]一种电阻缝焊工艺参数的获取方法及焊接方法

说明书

本发明公开了一种电阻缝焊工艺参数的获取方法及焊接方法，属于焊接领域。其中，电阻缝焊工艺参数的获取方法，最快焊接速度通过以下步骤确定：基于有限元法，建立窄搭接电阻缝焊温度场/应力场计算模块；根据窄搭接电阻缝焊温度场/应力场计算模块，给定的焊接电流、电极压力与搭接量，提取出熔核尺寸和塑性环尺寸；以熔核尺寸和塑性环尺寸为约束条件，求解最快焊接速度。本发明通过窄搭接电阻缝焊温度场/应力场计算模块获取作为约束条件的熔核尺寸和塑性环尺寸，能够在保证焊接质量、避免断带事故发生的前提下，求解最快焊接速度，本发明无需通过多次的现场试验，有利于节约时间、人力和物力。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体地说，涉及一种电阻缝焊工艺参数的获取方法及焊接方法。

背景技术

窄搭接电阻缝焊属于电阻焊，是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极，将焊件装配成搭接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。窄搭接电阻缝焊是焊件连续生产线中最常用的焊接方法，该焊接方法具有生产效率高、成本低、适用于自动化生产等优点。为了保证连续生产，需要将原料带钢卷的前行钢卷尾和后行钢卷头焊接到一起，但随着带钢强度的不断增加，材料焊接性越来越差。特别是对于高强钢，由于高强钢含碳以及合金元素较多，易于出现淬硬组织，从而使冷裂纹倾向增加，此外还有晶粒粗化、热影响区软化等问题，使焊接工艺窗口越来越窄。如果焊接质量不合格，就有可能导致断带事故的发生，造成巨大的经济损失。

为了保证焊接质量，一方面需要形成一定尺寸的熔核，从而保证接头强度满足使用要求；另一方面需要避免焊接过程中喷溅的发生。由于窄搭接电阻缝焊质量影响因素众多，包括材料性能、焊接电流、焊接速度、电极压力、搭接量等，各影响因素之间还会互相耦合。因此，传统的通过现场试验确定工艺窗口的方法，不仅费时费力，并且也很难找到最优的工艺参数。例如，专利公开号：CN105618916A，公开日：2016年6月1日，发明创造名称为：980MPa级别冷轧双相钢的焊接方法。其中，980MPa级别冷轧双相钢的焊接方法，采用窄搭接焊机进行焊接，将前卷带钢带尾和后卷带钢带头入口剪切，然后相互搭接进行焊接，焊接工艺参数为：焊接电流为19～23kA；焊接速度为6～9m/min；焊轮压力为20～25kN；焊接搭接量为1.5～1.7mm；焊接补偿量为1.0～1.2mm；一般来说，需要通过多次的现场试验才能得到这些焊接工艺参数，即这些焊接工艺参数的获取需要耗费大量的时间和人力。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有焊接工艺参数获取困难的问题，本发明提供一种电阻缝焊工艺参数的获取方法。本发明利用有限元法建立窄搭接电阻缝焊温度场/应力场计算模块，以获取作为约束条件的熔核尺寸和塑性环尺寸，求解最快焊接速度，一方面，有利于在保证焊接质量、避免断带事故发生的前提下，提高生产效率；另一方面，本发明无需通过多次的现场试验，有利于节约时间、人力和物力。

本发明还提供一种焊接方法，本发明采用优化后的电阻缝焊工艺参数，在保证焊接质量、避免断带事故发生的前提下，提高生产效率。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种电阻缝焊工艺参数的获取方法，最快焊接速度通过以下步骤确定：

基于有限元法，建立窄搭接电阻缝焊温度场/应力场计算模块；

根据窄搭接电阻缝焊温度场/应力场计算模块，给定的焊接电流、电极压力与搭接量，提取出熔核尺寸和塑性环尺寸，以熔核尺寸和塑性环尺寸为约束条件，按以下步骤求解最快焊接速度：

选取第一初始焊接速度v₀，第二初始焊接速度v₁；

对于k＝1，2，3……执行如下步骤：