[发明专利]窄搭接电阻焊机焊接能力评估方法

权利要求书

1.一种窄搭接电阻焊机焊接能力评估方法，所述电阻焊机包括上焊轮、下焊轮和机架；其特征在于：所述评估方法包括如下步骤：

步骤一，收集电阻焊机的设备参数，设备参数包括上焊轮的厚度、弹性模量、泊松比、半径，前行带钢的弹性模量、泊松比，下焊轮的厚度、弹性模量、泊松比、半径，后行带钢的弹性模量、泊松比，机架上所受垂直作用力，机架横梁的中性线长度、惯性矩、截面长度、内侧高度、外侧高度，机架立柱的中性线长度、惯性矩、截面长度、内侧高度、外侧高度，机架许用应力；

步骤二，收集带钢和焊接工艺参数，带钢和焊接工艺参数包括前行带钢的压痕高度、焊接碳当量、厚度，后行带钢的压痕高度、焊接碳当量、厚度，带钢比热容，带钢密度，带钢常温和熔核状态的温度差，焊接速度，搭接量，补偿量，焊轮压力，带钢表面温度，焊接电流，偏差系数；

步骤三，计算熔核高度和焊接所需总热量，计算公式如下：

h＝A·[(h₁+h₂)-(c_s+c_x)]

Q_需＝λch(b_djl+b_bcl)ρΔT

式中，h为熔核高度，A为取焊透率，h₁和h₂分别为前行带钢和后行带钢的厚度，c_s和c_x分别为前行带钢和后行带钢的压痕高度，Q_需为焊接所需总热量，λ为熔核熔融系数，c为带钢比热容，b_djl为搭接量，b_bcl为补偿量，ρ为带钢密度，ΔT为带钢常温和熔核状态的温度差；

步骤四，计算焊缝处总电阻，先根据赫兹公式计算得到上焊轮与前行带钢的接触宽度，下焊轮与后行带钢的接触宽度；再结合边缘效应、绕流现象对电阻的影响并根据马西森定律计算得到前行带钢电阻和后行带钢电阻；然后由前行带钢电阻、后行带钢电阻和接触电阻的总和得到焊缝处总电阻；

步骤五，根据焦耳定律计算得到焊缝处产生的有效热量，并计算得到目标函数值，计算公式如下：

式中，G(x)为目标函数值，Q₁为焊缝处产生的有效热量；

步骤六，如果目标函数值小于等于偏差系数，则进入步骤七；如目标函数值大于偏差系数，则得到焊接能力评估结果为不符合焊接要求；

步骤七，先对电阻焊机进行校核，并计算得到机架横梁的上力矩、内侧抗弯截面系数、外侧抗弯截面系数、内侧应力、外侧应力，机架立柱的影响力矩、内侧抗弯截面系数、外侧抗弯截面系数、内侧应力、外侧应力；再对计算结果进行判断，如机架横梁的内侧应力、外侧应力以及机架立柱的内侧应力、外侧应力均小于等于机架许用应力，则得到焊接能力评估结果为符合焊接要求，如不符合上述条件，则得到焊接参数超出电阻焊机能力。

2.根据权利要求1所述的窄搭接电阻焊机焊接能力评估方法，其特征在于：所述步骤三中，60％≤A≤80％，0.9≤λ≤1.2。

3.根据权利要求1所述的窄搭接电阻焊机焊接能力评估方法，其特征在于：所述步骤四中，所述上焊轮与前行带钢的接触宽度，下焊轮与后行带钢的接触宽度的计算公式如下：

式中，b_dws为上焊轮与前行带钢的接触宽度，b_dwx为下焊轮与后行带钢的接触宽度，P为焊轮压力，b_hls和R_hls分别为上焊轮的厚度和半径，b_hlx和R_hlx分别为下焊轮的厚度和半径，E₁和v₁分别为上焊轮的弹性模量和泊松比，E₂和v₂分别为前行带钢的弹性模量和泊松比，E₃和v₃分别为下焊轮的弹性模量和泊松比，E₄和v₄分别为后行带钢的弹性模量和泊松比。