[发明专利]一种适合于超高强钢的焊接工艺参数优化方法

权利要求书

1.一种适合于超高强钢的焊接工艺参数优化方法，其特征在于，包括以下由计算机执行的步骤：

计算焊接电流I、焊接速度V以及电极压力P；

以焊接总热量的利用率以及焊缝计算厚度与焊缝厚度设定值的接近度最高为目标建立综合优化目标函数G(X)＝ωφ₁(X)+(1-ω)φ₂(X)；

其中，ω为焊接参数优化目标函数的加权系数；X＝{I、V、P}；φ₁(X)、φ₂(X)为过程函数，F(X)_j为焊接参数的影响函数，为焊接热量与焊缝厚度对影响函数的影响比例，Q₁为焊接时的有效热量，Q为焊接时的总热量，H为焊缝厚度，H_set为焊缝厚度设定值，j为参数优化次数；为影响函数的平均值，n为焊接一卷前后带钢所采集参数的总次数；I为带材焊接时的电流，I_min≤I≤I_min，V为焊接速度，V_min≤V≤V_min，P为电极压力，P_min≤P≤P_min；I_min为带材焊接时的电流最小值，I_max为带材焊接时的电流最大值，V_min为焊接最小速度，V_max为焊接最大速度，P_min为电极最小压力，P_max为电极最大压力；

求解所述综合优化目标函数的最小值，得到最优焊接电流、焊接速度以及电极压力。

2.根据权利要求1所述的一种适合于超高强钢的焊接工艺参数优化方法，其特征在于，求解所述综合优化目标函数的最小值，得到最优焊接电流、焊接速度以及电极压力，包括：

判断G(X)＞G_cs(X)是否成立，G_cs(X)为初始设定的目标函数值；

若G(X)＞G_cs(X)不成立，则令参数调节系数G_cs(X)＝G(X)、α_i＝α_i+1，按照电流优化步长、焊接速度优化步长以及电极压力优化步长分别对焊接电流、焊接速度或者电极压力的数值进行更新，基于更新后的数值进行G(X)迭代计算以及G(X)＞G_cs(X)是否成立的判断；

若G(X)＞G_cs(X)成立，判断优化的参数个数i＜3是否成立；

若优化的参数个数i＜3成立，则令i＝i+1，返回到计算焊接参数I、V、P的步骤对下一个变量进行优化；i＝1时对焊接电流I进行优化，i＝2时对焊接速度V进行优化，i＝3时对电极压力P进行优化；

若优化的参数个数i＜3不成立，则对本次参数优化的参数最优值进行赋值，即I_zyj＝I、V_zyj＝V、P_zyj＝P，I_zyj为焊接电流最优值，V_zyj为焊接速度最优值，P_zyj为电极压力最优值。

3.根据权利要求2所述的一种适合于超高强钢的焊接工艺参数优化方法，其特征在于，返回到计算焊接参数I、V、P的步骤对下一个变量进行优化，包括：

当对I优化时，V、P保持初始值不变，当目标函数G(X)最小时，I此时的值为最优值；

当对V优化时，I保持最优值不变，P为初始值，当目标函数G(X)最小时，V此时的值为最优值；

当对P优化时，I、V为保持最优值不变，当目标函数G(X)最小时，P此时的值为最优值。

4.根据权利要求2所述的一种适合于超高强钢的焊接工艺参数优化方法，其特征在于，还包括：

判断j＜n是否成立，若j＜n成立，则令j＝j+1，进入下一次参数优化流程，若j＜n不成立，则输出当前优化后的最优焊接工艺参数I_zyj、V_zyj、P_zyj。