[发明专利]焊缝等级评估方法及评估系统

说明书

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及焊缝等级评估方法及评估系统。本发明所述的焊缝等级评估方法包括：根据第一标准获取焊缝的强度评估结果；根据所述强度评估结果，结合第二标准划分出若干个所述焊缝的应力评估区域，并将所有的所述应力评估区域叠加，以获取所述焊缝的打磨区域和非打磨区域；根据所述打磨区域和所述非打磨区域，确定所述焊缝的打磨状态以及对应的应力承载等级。该方法将两种不同评价标准相结合，在构架的初期方案设计阶段中就可以精确并高效的实现对焊缝的应力承载等级进行评估，从而减少人为干预情况的发生，避免焊缝等级评估的分析结果因不同仿真人员和设计人员因个体区别而产生较大差异。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及焊缝等级评估方法及评估系统。

背景技术

焊缝是指利用焊接热源的高温，将焊条和接缝处的金属熔化连接而在焊件上形成的缝。在焊缝金属冷却后即将两个焊件连接成整体而构成焊接件。根据焊缝金属的形状和焊件相互位置的不同，焊缝具体可分对接焊缝、角焊缝、塞焊缝和电铆焊等。而在焊件的焊接方式和焊接件的接头形式的选择过程中，需要参考不同焊接件上焊缝的质量而做出对应选择。根据相关标准要求，通过焊缝安全等级、焊缝性能等级以及焊缝检验等级对焊缝等级进行评价。

目前，铁道车辆转向架构架及其焊接零部件的焊缝在初期方案设计阶段中，尚无法精确地从虚拟仿真结果或台架及线路试验中获得各关键焊缝在相应标准载荷或实测载荷谱下的应力承载等级，则无法根据英国标准EN 15085-3:2007(中文名称为轨道应用-轨道车辆及其部件的焊接-第三部分：设计要求)中的要求确认焊缝安全等级、性能等级及检验等级等，而是只能凭借以往经验来粗略判断上述构架中各个焊缝是否需要打磨以及是否需要采用其它的相关工艺手段，这会导致常规焊缝不能进行精确设计，进一步导致新研发结构的焊缝缺少焊接形式确认的依据。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种焊缝等级评估方法及评估系统，在构架的初期方案设计阶段中就可以精确并高效的实现对焊缝的应力承载等级进行评估，从而减少人为干预情况的发生，避免焊缝等级评估的分析结果因不同仿真人员和设计人员因个体区别而产生较大差异。

本发明还提出一种焊缝等级评估系统。

根据本发明第一方面实施例的焊缝等级评估方法，包括：

根据第一标准获取焊缝的强度评估结果；

根据所述强度评估结果，结合第二标准划分出若干个所述焊缝的应力评估区域，并将所有的所述应力评估区域叠加，以获取所述焊缝的打磨区域和非打磨区域；

根据所述打磨区域和所述非打磨区域，确定所述焊缝的打磨状态以及对应的应力承载等级。

根据本发明的一个实施例，所述根据第一标准获取焊缝的强度评估结果的步骤，进一步包括：

根据所述第一标准，对所述焊缝进行有限元分析，以获取所述焊缝的平均应力和动态应力幅；

根据所述焊缝的平均应力和动态应力幅，结合所述第一标准的疲劳极限评价规则，对所述焊缝进行强度评估，以获得所述焊缝的强度评估结果。

根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一标准，对所述焊缝进行有限元分析，以获取所述焊缝的平均应力和动态应力幅的步骤，进一步包括：

根据公式(1)获取所述焊缝的平均应力σ_m：

根据公式(2)获取所述焊缝的动态应力幅σ_a：

其中：

σ₁、σ₂…σ_n表示所述焊缝的静载荷的计算应力，n为大于1的整数；