近年來(lái)(lái)隨著(zhù)(zhù)汽車(chē)(chē)車(chē)(chē)輛、航空航天、建筑、運輸以及輕工家電等工業(yè)(yè)的飛速發(fā)(fā)展,相應的工業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)品在其材料、結構及應用領(lǐng)(lǐng)域上不斷更新和發(fā)(fā)展,對產(chǎn)(chǎn)品的加工質(zhì)(zhì)量要求不斷提高,作為這些工業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)品制造中的一種廣泛使用的材料加工工藝 —— 電阻焊也受到了很大的挑戰。
由于電阻焊過(guò)(guò)程相當復雜,包含了多種影響因素,例如:被焊材料、電流、電極壓力、通電時(shí)(shí)間、電極端面形狀及尺寸、分流、焊點(diǎn)(diǎn)離邊緣的距離、板厚、工件表面狀態(tài)(tài)等,而且這些因素之間互相聯(lián)(lián)系,有一定的交互作用。同時(shí)(shí),加之焊接過(guò)(guò)程中熔核的不可見(jiàn)(jiàn)性及焊接過(guò)(guò)程進(jìn)(jìn)行的瞬時(shí)(shí)性,給焊接質(zhì)(zhì)量控制帶來(lái)(lái)較大的困難。為了適應新材料、新工藝、新產(chǎn)(chǎn)品在工業(yè)(yè)上開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)應用的需要,以使電阻焊工藝及設備能滿(mǎn)(mǎn)足現代化生產(chǎn)(chǎn)的要求,近十年來(lái)(lái),各國焊接界在電阻焊工藝和設備控制方面做了大量的工作,主要集中在以下幾方面:
1)電阻焊過(guò)(guò)程的計算機模擬研究
2)新型材料的可焊性研究
3)電阻焊質(zhì)(zhì)量監控方法研究
電阻焊過(guò)(guò)程的計算機模擬研究
電阻焊是一個(gè)(gè)牽涉到電學(xué)(xué)、傳熱、冶金和力學(xué)(xué)的復雜過(guò)(guò)程,其中包括焊接時(shí)(shí)的電磁、傳熱過(guò)(guò)程、金屬的熔化和凝固、冷卻時(shí)(shí)的相變、焊接應力與變形等。要得到一個(gè)(gè)高質(zhì)(zhì)量的焊接接頭必須要控制這些因素。傳統的電阻焊工藝及參數制定方法是通過(guò)(guò)一系列工藝試驗和經(jīng)(jīng)驗數據得到的。然而從發(fā)(fā)展來(lái)(lái)看,隨著(zhù)(zhù)計算機技術(shù)(shù)的發(fā)(fā)展,數值模擬的方法將起越來(lái)(lái)越重要的作用。例如,用新的高強鋼等材料制造新的工程結構,尤其是對于一些航空航天重要結構,沒(méi)(méi)有多少經(jīng)(jīng)驗可以憑借,如果只依靠實(shí)(shí)驗方法積累數據要花很長(cháng)(cháng)的時(shí)(shí)間和經(jīng)(jīng)費,而且任何嘗試和失敗,都將造成重大經(jīng)(jīng)濟損失。此時(shí)(shí)數值方法將發(fā)(fā)揮其獨特的能力和優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)。只要通過(guò)(guò)少量驗證試驗證明數值方法在處理某一問(wèn)(wèn)題上的適用性,那么大量的篩選工作便可由計算機進(jìn)(jìn)行,而不必在車(chē)(chē)間和實(shí)(shí)驗室里進(jìn)(jìn)行大量的試驗工作。這就大大節約了人力、物力和時(shí)(shí)間,具有很大的經(jīng)(jīng)濟效益。一旦各種焊接現象能夠實(shí)(shí)現計算機模擬,我們就可以通過(guò)(guò)計算機系統來(lái)(lái)確定焊接各種結構和材料時(shí)(shí)的最佳設計、最佳工藝方法和焊接參數。此外,數值模擬還廣泛地用于分析點(diǎn)(diǎn)焊接頭強度和性能等方面。
由于電阻點(diǎn)(diǎn)焊熔核形成的不可見(jiàn)(jiàn)性,對其試驗觀(guān)(guān)測相當困難,理論模型的建立對它的分析研究具有重要價(jià)(jià)值。自1984年Nied建立的最初有限元點(diǎn)(diǎn)焊分析模型開(kāi)(kāi)始,至今已有不少點(diǎn)(diǎn)焊的有限元模型出現,并為實(shí)(shí)際生產(chǎn)(chǎn)提供了理論依據。
隨著(zhù)(zhù)有限元數值模擬方法在電阻焊研究領(lǐng)(lǐng)域的深入應用,近年來(lái)(lái)國際上在此領(lǐng)(lǐng)域上的研究主要集中在以下三方面:
1?采用電-熱-力耦合有限元模擬方法
電阻點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程是一個(gè)(gè)存在電、熱、力學(xué)(xué)和冶金現象相互作用的復雜過(guò)(guò)程,這一過(guò)(guò)程包括電場(chǎng)(chǎng)問(wèn)(wèn)題、熱傳導問(wèn)(wèn)題和熱彈塑性變形問(wèn)(wèn)題,所以必須考慮所有這些問(wèn)(wèn)題的相互作用和耦合效應,有壓力引起的工件——電極以及工件——工件界面之間的接觸狀態(tài)(tài)的變化,以及熱變形在這些相互作用中起重要的影響,嚴格的說(shuō)(shuō)求解這樣的耦合問(wèn)(wèn)題,應該同時(shí)(shí)求解電場(chǎng)(chǎng)、熱場(chǎng)(chǎng)和力場(chǎng)(chǎng)。因此,近年來(lái)(lái)對于電阻點(diǎn)(diǎn)焊的有限元分析從原先互相孤立的電場(chǎng)(chǎng)、熱場(chǎng)(chǎng)和力場(chǎng)(chǎng)分析逐步發(fā)(fā)展為電-熱-力耦合分析,例如:美國學(xué)(xué)者Sun,X.用電-熱-力耦合有限元模擬點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程熔核生長(cháng)(cháng)及熱分布,研究了帶有中間過(guò)(guò)渡材料的鋁合金與鋼板的電阻點(diǎn)(diǎn)焊,模擬結果經(jīng)(jīng)實(shí)(shí)驗驗證:該模型可用于電極選擇階段,以減小焊接變形和改善焊接質(zhì)(zhì)量;韓國學(xué)(xué)者Cha,B.W.通過(guò)(guò)對304不銹鋼電阻點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程的電-熱-力分析得出焊后的殘余應力以及影響殘余應力的點(diǎn)(diǎn)焊參數;Feng,Z.等學(xué)(xué)者開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)了一種用以模擬電阻點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程和性能的集成模型,它將點(diǎn)(diǎn)焊中的基本物理現象和載荷條件結合起來(lái)(lái),這種方法由工藝模型、微觀(guān)(guān)模型及結構模型三部分組成,它可以綜合評價(jià)(jià)在電-熱-力作用下的點(diǎn)(diǎn)焊接頭性能;日本學(xué)(xué)者De,A在鋁合金電阻點(diǎn)(diǎn)焊的研究中,采用電-熱-力耦合的有限元模型,預測了在不同焊接電流、焊接時(shí)(shí)間、電極力作用下的熔核直徑、熔深、電極與板的接觸直徑等,經(jīng)(jīng)驗證:這種模型對于離線(xiàn)(xiàn)檢測焊接參數對焊點(diǎn)(diǎn)尺寸的影響非常有用。
2?計算機模擬的精確性分析
隨著(zhù)(zhù)計算機模擬方法在電阻焊過(guò)(guò)程研究中的應用日趨廣泛,為了進(jìn)(jìn)一步開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)它用于工業(yè)(yè)生產(chǎn)(chǎn)中,必須考慮這種模擬方法的誤差有多大?如何提高數值模擬的精度,使其得出的結果更接近于實(shí)(shí)際焊接情況。近來(lái)(lái),有些國外學(xué)(xué)者就此方面作了專(zhuān)(zhuān)門(mén)(mén)的研究,例如:美國學(xué)(xué)者Cavendish,James? C.在文章中提到:對于計算機模擬模型評估的一個(gè)(gè)重要問(wèn)(wèn)題是判斷它是否足夠精確,通常人們用貝葉斯定理統計策略來(lái)(lái)分析模擬計算的誤差范圍,但是,在輸入量和未知參數多、數據量大的情況下,統計分析變得相當困難。Hasselman,Timothy等學(xué)(xué)者在用電-熱-力有限元模型分析鋁合金電阻點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程,計算熔核尺寸和表面壓痕時(shí)(shí),采用基于不確定模型方法的主元素法,通過(guò)(guò)對熔核尺寸和壓痕統計的線(xiàn)(xiàn)性均方差得到有限元的預測精度。
3?計算機模擬的工業(yè)(yè)應用
計算機數值模擬有其成本低,參數改變靈活、方便等優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn),但目前大部分都用于離線(xiàn)(xiàn)計算和模擬,如何將這種方法有效地應用到工業(yè)(yè)生產(chǎn)(chǎn)中對焊接質(zhì)(zhì)量進(jìn)(jìn)行在線(xiàn)(xiàn)評估和控制,這個(gè)(gè)問(wèn)(wèn)題也成為近年來(lái)(lái)焊接學(xué)(xué)家們研究的一個(gè)(gè)重點(diǎn)(diǎn)。丹麥學(xué)(xué)者Zhang,Wenqi基于長(cháng)(cháng)期的工程研究和工業(yè)(yè)合作,開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)了一個(gè)(gè)新的基于有限元方法的焊接軟件:SORPAS,用于模擬電阻凸焊和點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程。為了使該軟件能被工廠(chǎng)(chǎng)中的工程師和技術(shù)(shù)員直接應用,電阻焊中的所有參數被考慮并自動(dòng)(dòng)地在軟件中實(shí)(shí)現。該軟件支持Windows友好界面,操作靈活,對工件及電極可靈活地進(jìn)(jìn)行幾何形狀設計,參數設置猶如正式焊機,它可用于工業(yè)(yè)中支持產(chǎn)(chǎn)品開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)和工藝優(yōu)(yōu)化?,F在Volkswangen,? Volvo,? Siemens和ABB等公司都開(kāi)(kāi)始采用此軟件。美國華盛頓大學(xué)(xué)的Li,Wei提出了一個(gè)(gè)基于接觸區域的點(diǎn)(diǎn)焊質(zhì)(zhì)量評估模型,它是用一個(gè)(gè)有限元分析模型來(lái)(lái)表示接觸區域變化,根據模擬結果進(jìn)(jìn)行在線(xiàn)(xiàn)應用,經(jīng)(jīng)試驗:在不同的電極尺寸、電極力、焊接時(shí)(shí)間和電流下這種方法是成功的,它將為電阻焊監測和控制提供重要的信息。
新型材料的可焊性研究?
隨著(zhù)(zhù)工業(yè)(yè)的迅猛發(fā)(fā)展,對工業(yè)(yè)產(chǎn)(chǎn)品(特別是汽車(chē)(chē))外殼用材的性能提出了更高的要求,并促進(jìn)(jìn)了產(chǎn)(chǎn)品用材的更新?lián)Q代。例如,為了改善汽車(chē)(chē)外殼的抗腐蝕性能,提高汽車(chē)(chē)的使用壽命,在汽車(chē)(chē)車(chē)(chē)身制造中大量采用鍍鋅鋼板代替普通冷軋鋼板;為了減輕車(chē)(chē)身總體重量,節省能源消耗,世界各大汽車(chē)(chē)公司正在開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)鋁合金或高強鋼車(chē)(chē)身的汽車(chē)(chē)。由于在汽車(chē)(chē)車(chē)(chē)身等薄板結構的裝配制造中,大量采用電阻點(diǎn)(diǎn)焊方法,為保證焊接質(zhì)(zhì)量,研究鋁合金、鍍鋅鋼板高強鋼等新材料的電阻點(diǎn)(diǎn)焊性能已成了非常迫切的任務(wù)(wù)。近年來(lái)(lái),各國焊接工作者就此方面做了大量的理論及實(shí)(shí)際研究工作,并取得了一定的成績(jì)(jì)。
1?鋁合金的電阻點(diǎn)(diǎn)焊研究
鋁合金熔點(diǎn)(diǎn)低、屈服強度低、導電導熱性能良好以及存在表面氧化膜等特點(diǎn)(diǎn),給電阻點(diǎn)(diǎn)焊帶來(lái)(lái)了很大的困難,近年來(lái)(lái)各國焊接學(xué)(xué)家主要作了以下一些研究:
在鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊電極壽命研究方面,美國沃特盧大學(xué)(xué)的Lum,L在研究5182鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊電極壽命中,采用了掃描電鏡、SEM/EDX、XRD等方法,研究表明:從電極衰退到最終失效主要經(jīng)(jīng)歷了鋁剝離、鋁與銅合金化、電極端面蝕斑及電極端面凹坑四個(gè)(gè)階段,由于蝕斑和凹坑起源于鋁的剝離和合金化,因此,作者認為定期對電極表面清潔能增加電極壽命,有利于汽車(chē)(chē)生產(chǎn)(chǎn)中鋁合金的應用;美國加利福尼亞大學(xué)(xué)的Fresz,B研究了銅電極的合金成分對電極壽命的影響,試驗中采用了Cu-Cr,Cu-Zr,Cu-Cr-Zr,Cu-Be等不同的銅電極材料;Dorn,Lutz等學(xué)(xué)者提出了點(diǎn)(diǎn)焊鋁合金時(shí)(shí)采用復合電極以提高其壽命,研究采用在鉻鋯銅電極端部鑲嵌鎢的復合電極焊接鋁合金,發(fā)(fā)現電極壽命可提高1.5至2倍。
在鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊的工藝研究方面,Sari,H.等學(xué)(xué)者通過(guò)(guò)鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊工藝試驗,研究了鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí)電極接觸半徑與接觸電阻間的關(guān)(guān)系,以及電極接觸半徑與工件與工件的接觸面積間的關(guān)(guān)系;美國密西根大學(xué)(xué)的Cho,Y采用實(shí)(shí)驗研究方法,比較了鋁合金與鋼的電阻點(diǎn)(diǎn)焊工藝,根據試驗得出的葉型曲線(xiàn)(xiàn)確定可用焊接電流范圍和焊點(diǎn)(diǎn)破壞后的鈕扣直徑,并用這兩個(gè)(gè)參數來(lái)(lái)評價(jià)(jià)鋁合金和鋼的點(diǎn)(diǎn)焊質(zhì)(zhì)量,試驗表明:電極尺寸對鋼焊點(diǎn)(diǎn)破壞后的鈕扣直徑有很大影響,但對鋁焊點(diǎn)(diǎn)沒(méi)(méi)有很好的對應關(guān)(guān)系,鋁焊點(diǎn)(diǎn)破壞后的鈕扣直徑波動(dòng)(dòng)很大。
此外,鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程的有限元模擬也是近年來(lái)(lái)各國學(xué)(xué)者的研究熱點(diǎn)(diǎn)。
2 高強鋼的電阻點(diǎn)(diǎn)焊研究
先進(jìn)(jìn)高強度鋼具有強度高、成型性能好、高烘烤硬化性能、能量吸收率和疲勞強度較高,而且防撞凹性能好等優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn),因而在汽車(chē)(chē)輕量化建設中它的應用量正在日益增長(cháng)(cháng),高強鋼的電阻焊可焊性的研究也應運而生。目前各國焊接學(xué)(xué)家對高強鋼電阻焊的研究主要集中在各種高強鋼的可焊性、焊接規范參數對焊點(diǎn)(diǎn)組織性能的影響、焊接程序和工藝的優(yōu)(yōu)化等。例如:英國TWI材料連接技術(shù)(shù)全球中心的Shi,G等學(xué)(xué)者研究了高強鋼點(diǎn)(diǎn)焊程序的修正以及母材強度和焊接淬火對焊點(diǎn)(diǎn)性能的影響;日本學(xué)(xué)者Otani,Tadayuki等對超細晶粒高強鋼電阻點(diǎn)(diǎn)焊特性作了系統的研究,研究發(fā)(fā)現:這種由于高強鋼在高溫下的電阻率和強度與低碳鋼不同,其點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí)得到同樣大小的熔核尺寸需要的焊接電流比低碳鋼板更大,同時(shí)(shí),這種鋼板的碳當量很低,雖然焊后熔核的主要組織是馬氏體,但由于低碳成分限制了熔核硬化,因此這種材料的點(diǎn)(diǎn)焊接頭不經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)回火就能得到高的拉剪強度和垂直拉伸強度;法國學(xué)(xué)者M(jìn)(jìn)imer,M通過(guò)(guò)試驗研究提出了通過(guò)(guò)焊后回火工藝來(lái)(lái)改進(jìn)(jìn)高強鋼和超高強度鋼的電阻點(diǎn)(diǎn)焊性能的方法;日本學(xué)(xué)者Sakuma,Yasuharu還對高強鍍鋅鋼板的點(diǎn)(diǎn)焊可焊性進(jìn)(jìn)行了研究。
3 鍍鋅鋼板的電阻點(diǎn)(diǎn)焊研究
為了提高產(chǎn)(chǎn)品的耐腐蝕性能,在汽車(chē)(chē)、家電等行業(yè)(yè)越來(lái)(lái)越廣泛地使用各種類(lèi)(lèi)型的鍍鋅鋼板,根據鍍鋅工藝、鍍鋅成分等不同,鍍鋅鋼板分為:電鍍鋅板、熱鍍鋅板、Zn-Ni合金鍍層板、Zn-Fe合金鍍層板等。由于鍍層金屬的物理性能與導電性能不同于低碳鋼,所以鍍鋅鋼板的電阻點(diǎn)(diǎn)焊性能與未鍍鋅的同種鋼板有較大的不同,且從其使用性能考慮,對接頭質(zhì)(zhì)量要求更高,即點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí)既要保證產(chǎn)(chǎn)生足夠強度的接頭,還應合理地保護鍍層。
由于鍍鋅鋼板在其點(diǎn)(diǎn)焊焊接性上存在一定的難點(diǎn)(diǎn),這些年來(lái)(lái)各國焊接工作者就鍍鋅鋼板的焊接性方面圍繞著(zhù)(zhù)焊接工藝規范、焊接過(guò)(guò)程的數值模擬、電極壽命等問(wèn)(wèn)題作了大量的研究工作。
目前,國際上對鍍鋅鋼板的焊接工藝研究基本成熟,進(jìn)(jìn)一步研究的熱點(diǎn)(diǎn)主要集中在如何提高鍍鋅鋼板點(diǎn)(diǎn)焊電極壽命,例如采用彌散強化銅合金或通過(guò)(guò)對電極的低溫處理等措施提高電極的使用壽命。
電阻焊質(zhì)(zhì)量監控方法研究
由于電阻焊工藝運用的廣泛性、重要性和具有代表性,保證焊接質(zhì)(zhì)量已成為電阻焊研究的主要目標,點(diǎn)(diǎn)焊質(zhì)(zhì)量控制始終是國內外焊接界學(xué)(xué)者致力研究的重要課題之一。例如:日本焊接協(xié)(xié)會(huì )(huì )專(zhuān)(zhuān)門(mén)(mén)成立了點(diǎn)(diǎn)焊質(zhì)(zhì)量監控及檢測研究小組,美國也為解決汽車(chē)(chē)工業(yè)(yè)中的電阻點(diǎn)(diǎn)焊開(kāi)(kāi)展了2mm研究工程。目前,焊接工藝控制工程師面臨的一個(gè)(gè)主要問(wèn)(wèn)題是探索出一種可靠、低成本、非破壞性的技術(shù)(shù),用以區分焊點(diǎn)(diǎn)的質(zhì)(zhì)量和實(shí)(shí)時(shí)(shí)預測焊點(diǎn)(diǎn)強度。
近年來(lái)(lái),電阻焊的質(zhì)(zhì)量監控方面的研究一直保持上升趨勢,而且其手段和方法日趨先進(jìn)(jìn),主要集中在以下幾方面
1?點(diǎn)(diǎn)焊焊過(guò)(guò)程直接變量的實(shí)(shí)時(shí)(shí)監控
美國密西根大學(xué)(xué)的Cho,Y用高速數字攝象機實(shí)(shí)時(shí)(shí)監測熔核形成過(guò)(guò)程,研究電阻點(diǎn)(diǎn)焊熔核形成機理以及它對焊接過(guò)(guò)程參數的影響。
2?點(diǎn)(diǎn)焊過(guò)(guò)程間接電參數的實(shí)(shí)時(shí)(shí)檢測?
美國學(xué)(xué)者M(jìn)(jìn)atsuyama,K提出了一種基于能量平衡積分形式的新的監控運算法則,該系統通過(guò)(guò)獲取焊接電壓、電流和總板厚,計算焊接時(shí)(shí)的平均溫度,從而預測焊點(diǎn)(diǎn)直徑和飛濺情況,是一種低成本的點(diǎn)(diǎn)焊實(shí)(shí)時(shí)(shí)監控方法;? Jou,Min等學(xué)(xué)者探索了通過(guò)(guò)改變輸出信號的控制參數,保證焊點(diǎn)(diǎn)強度和質(zhì)(zhì)量的監控方法,其研究方法是創(chuàng )(chuàng )建一個(gè)(gè)與焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量有關(guān)(guān)的過(guò)(guò)程輸出與過(guò)(guò)程輸入變量間的關(guān)(guān)系,且輸入參量選擇直接影響焊點(diǎn)(diǎn)尺寸和強度的熱輸入百分比,輸出選擇電極位移,它能精確反映熔核的生長(cháng)(cháng)和變形,這種監控方法在汽車(chē)(chē)鋼板點(diǎn)(diǎn)焊中得到應用。
近年中有不少學(xué)(xué)者從事了用動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻法監控焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量的研究,例如美國Fanuc Robotics公司的學(xué)(xué)者Garza,? Frank等通過(guò)(guò)對動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻的預測、分析和分類(lèi)(lèi),并在實(shí)(shí)際中應用證明這種方法對于檢測不良焊點(diǎn)(diǎn)是有效的;中國學(xué)(xué)者Wang,S.C.等在研究中,動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻通過(guò)(guò)焊接區的溫度總量獲得,此溫度與焊接區工件電阻、工件與電極、工件與工件間的電阻有關(guān)(guān),測得的動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻曲線(xiàn)(xiàn)可以分為四個(gè)(gè)階段:1)隨著(zhù)(zhù)接觸電阻的下降而迅速下降;2)主要取決于工件的體積電阻的增大,動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻也相應增加;3)工件體積電阻增大,但接觸電阻減小,從而動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻也增加;4)由于接觸表面的熔核形成使動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻變小。試驗發(fā)(fā)現,焊接熔核在第三、第四階段形成;美國密西根大學(xué)(xué)的Cho,Y采用通過(guò)(guò)測量初級回路的瞬時(shí)(shí)電流和電壓,用回歸分析確定這些因素與焊接質(zhì)(zhì)量間的關(guān)(guān)系,克服了傳統的測二次回路動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻方法在實(shí)(shí)時(shí)(shí)監測中存在的問(wèn)(wèn)題。
3?點(diǎn)(diǎn)焊焊過(guò)(guò)程間接力參數的實(shí)(shí)時(shí)(shí)監控?
華沙大學(xué)(xué)的Senkara,J建立了點(diǎn)(diǎn)焊接頭的飛濺預測模型,此模型是基于焊接中的力學(xué)(xué)和冶金過(guò)(guò)程的互相作用考慮的。用模型計算出點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí)的電極力和液態(tài)(tài)熔核力,當后者大于前者時(shí)(shí)發(fā)(fā)生飛濺,并對該模型進(jìn)(jìn)行了實(shí)(shí)驗驗證,效果很好,該模型可以用來(lái)(lái)指導電極壓力的選擇;美國學(xué)(xué)者Tang,H研究了焊機的機械特性對電阻點(diǎn)(diǎn)焊工藝及焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量的影響,研究表面:焊機的剛性和摩擦對焊接過(guò)(guò)程和焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量有較大影響,而運動(dòng)(dòng)慣量對焊接過(guò)(guò)程及焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量不產(chǎn)(chǎn)生大的影響;丹麥學(xué)(xué)者Wu,Pei認為:電阻焊機機械動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)反映對焊接質(zhì)(zhì)量及電極壽命有很大的影響,因此在焊接生產(chǎn)(chǎn)及模擬時(shí)(shí)必須考慮,由于焊機機械結構的復雜性,模擬方程中的一些相關(guān)(guān)系數很難得到,該學(xué)(xué)者通過(guò)(guò)試驗及MATLAB計算求得了這些參數。
4?焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量的神經(jīng)(jīng)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )預測
美國密西根大學(xué)(xué)的Cho,Yongjoon等學(xué)(xué)者,在用動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)電阻法評估點(diǎn)(diǎn)焊質(zhì)(zhì)量的系統中,結合Hopfield神經(jīng)(jīng)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )理論對焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量進(jìn)(jìn)行預測,其結果與實(shí)(shí)焊試樣得到的拉剪強度有很好的一致性;Podrzaj,? Primoz等學(xué)(xué)者采用LVQ(A? linear? vector? quantization)神經(jīng)(jīng)網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )方法檢測不同材料的點(diǎn)(diǎn)焊飛濺,結果表明:電極力信號是飛濺產(chǎn)(chǎn)生的最重要的標志。