[发明专利]一种高频直缝焊管质量调控方法

权利要求书

1.一种高频直缝焊管质量调控方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1、获取工厂实际生产高频焊管的工艺参数，根据工艺参数采用ANSYS进行有限元温度场模拟，得到温度场分布；

S2、设定各个工艺参数并确定相应数值，根据温度分布情况，确定焊缝方向上最低温度点，暂定该温度点为O点的位置，并确定O点到外表面的距离k的数值，设定外边角α和内边角β的单倍增量Δ，取外边角α的模拟次数i的初始值＝0、内边角的模拟次数j的初始值＝0，并取α₀＝0，β₀＝0；

S3、确定外边角α和内边角β的值，具体包括以下子步骤：

S31、首先取外边角α为1倍增量Δ，此时i＝1，内边角β按照Δ增量的倍数由小到大依次取值，直至内边角β大于15°，分次进行温度场模拟获得焊缝COD方向上的温度，记录每次内边角β取值模拟的模拟结果中，焊缝COD方向上最高温度和最低温度之间的温差ΔT_1j；

S32、之后取外边角α为2倍增量Δ，此时i＝2，内边角β按照Δ增量的倍数由小到大依次取值，直至内边角β大于15°，分次进行温度场模拟获得焊缝COD方向上的温度，记录每次内边角β取值模拟的模拟结果中，焊缝COD方向上最高温度和最低温度之间的温差ΔT_2j；

S33、取外边角α为i倍增量Δ，重复上述步骤，直至外边角α大于20°，然后根据记录的温差ΔT_ij，确定最小温差为T_min并记录此时的外边角α_i和内边角β_j即为外边角α和内边角β的值，外边角α和内边角β以及最小温差T_min确定过程分别如公式(1)、公式(2)以及公式(3)所示；

T_min＝f_min{ΔT₁₁，ΔT₁₂，...ΔT_1j，ΔT₂₁，ΔT₂₂，...，ΔT₂₁，ΔT₂₂，...ΔT_ij-1ΔT_ij} (3)

其中，i和j均为模拟次数，α为外边角，β为内边角，T_min为最小温差，ΔT_ij为温差：

S4、调整并确定O点到外表面的距离k值的最优值，用步骤S3确定的外边角α_i和内边角β_j，改变步骤S2中的k值，设定k值的初始增量为0.05h，模拟过程中，由0.05h依次取至1h，分别对每个参数进行温度场数值模拟，并记录每次温差ΔT，取温差最小时的k值为k值的最优值，具体计算方法如公式(4)和公式(5)所示；

T_min＝f_min{ΔT₁，ΔT₂，......ΔT_r-1，ΔT_r} (5)

其中，k为O点到外表面的距离，r为k值调整次数，ΔT_r为k_r影响下的温差值；

S5、根据上述确定的各个参数，焊前对焊边进行切边处理，首先根据确定的k值的最优值确定焊缝侧表面上O点位置，根据调整确定的外边角α和内边角β，以O点为侧面顶点，分别调整刀具的角度位置，然后分别完成对外表面棱角和内表面棱角的切削，完成参数调控过程。

2.根据权利要求1所述的高频直缝焊管质量调控方法，其特征在于：外边角α为切边后的边线OC和原待焊边线OA的夹角，内边角β为切边后的边线OD和原待焊边线OB的夹角。

3.根据权利要求1所述的高频直缝焊管质量调控方法，其特征在于：单倍增量Δ根据实际需要进行设定。

4.根据权利要求3所述的高频直缝焊管质量调控方法，其特征在于：单倍增量Δ设定为2°、3°或5°。

5.根据权利要求4所述的高频直缝焊管质量调控方法，其特征在于：外边角α对增量Δ的倍数记为i，内边角β对增量Δ的倍数记为j。