基于電弧能量特征的逆變式雙絲埋弧焊工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、逆變式雙絲埋弧焊過程是一個非線性、多變量、受多因素影響的過程,焊接質(zhì)量與工藝條件之間的關(guān)系非常復雜。由于設備復雜、工藝參數(shù)調(diào)整難度大,傳統(tǒng)憑經(jīng)驗通過試焊進行工藝參數(shù)選取的方法,難以準確把握工藝參數(shù)調(diào)整的方向和尺度,生產(chǎn)工藝條件稍有偏差,就容易出現(xiàn)咬邊、駝峰等缺陷,成為該項技術(shù)在高速焊工藝場合應用的瓶頸。因此,通過研究逆變式雙絲埋弧焊工藝參數(shù)優(yōu)化選取方法,對于保證高速埋弧焊過程電弧穩(wěn)定和焊縫成型質(zhì)量具有重要的意義。
　　論文在對焊接

2、過程電弧能量信號特征分析的基礎(chǔ)上,開展基于局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)的電弧穩(wěn)定性特征提取和工藝參數(shù)搭配合理性評估研究,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡建立雙絲埋弧焊工藝參數(shù)和電弧能量特征的非線性映射模型,并結(jié)合粒子群算優(yōu)化算法,開展逆變式雙絲埋弧焊工藝參數(shù)優(yōu)化研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.將以太網(wǎng)通信應用到雙絲埋弧焊電弧電流、電壓信號的實時采集中,研制基于以太網(wǎng)的電弧能量信號采集系統(tǒng),并結(jié)合MZE

3、-1000/MZ-1250逆變式雙絲高速埋弧焊實驗平臺,搭建逆變式單絲、雙絲高速埋弧焊實驗與測試平臺,實現(xiàn)對單絲、雙絲高速埋弧焊接過程中電弧電流、電壓信號的實時在線采集與存儲。
　　2.根據(jù)逆變式雙絲埋弧焊電弧能量信號的特點,分析LMD應用于電弧能量信號分析的適應性,針對LMD算法在電弧能量信號分析中容易出現(xiàn)畸變和分解不完全的問題,采用基于線性插值的LMD方法對電弧能量信號進行分解,并通過對分解得到的乘積函數(shù)(Product Fu

4、nction,PF)分量分量進行能譜熵特征提取,實現(xiàn)對單絲、雙絲埋弧焊電弧穩(wěn)定性和工藝參數(shù)搭配合理性的定量評估。
　　3.采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡,以雙絲埋弧焊主要工藝參數(shù)作為網(wǎng)絡的輸入,以前后絲電弧電流信號的LMD能譜熵特征作為網(wǎng)絡的輸出,建立雙絲埋弧焊工藝參數(shù)與電弧能量特征的神經(jīng)網(wǎng)絡非線性映射模型。采用正交實驗樣本對所建立的模型進行訓練,確定模型的具體參數(shù),并通過測試樣本來驗證所建立的模型可以定量反映工藝參數(shù)與電弧能量特征的影響關(guān)系。