電阻焊-接頭質(zhì)量控制

1、Chapter 6 電阻焊的質(zhì)量(zhling)控制壓 力 焊共七十一頁1. 電阻焊接(hnji)頭的缺陷電阻(dinz)焊的缺陷按顯現(xiàn)部位不同，可分為外表缺陷與內(nèi)部缺陷。由于工藝過程的差別，在搭接接頭與對接接頭中產(chǎn)生的缺陷不盡相同。共七十一頁1.1 搭接(d ji)接頭中的缺陷未熔合與未完全熔合縮孔裂紋結(jié)合(jih)線伸入噴濺壓痕過深共七十一頁1. 未熔合與未完全(wnqun)熔合未熔合與未完全熔合：是指母材與母材之間未熔化或未完全熔化結(jié)合的部分。是一種嚴(yán)重影響(yngxing)強度及密封性能的缺陷，不允許存在于要求力學(xué)性能及密封性能的零件之中。原因：焊接區(qū)熱輸入不足及散失熱量過多。檢驗：主

2、要靠常規(guī)的破壞性檢驗發(fā)現(xiàn)，僅對少數(shù)鋁或鎂合金可用射線檢測去發(fā)現(xiàn)。預(yù)防：加強焊接參數(shù)的監(jiān)控。共七十一頁2. 縮孔產(chǎn)生原因： 金屬加熱時體積膨脹，當(dāng)熔核金屬為液態(tài)時具有(jyu)最大的體積。冷卻收縮時如周圍塑性環(huán)未及時變形使內(nèi)部體積相應(yīng)減小，則產(chǎn)生縮孔。影響： 縮孔呈不規(guī)則的空穴，雖會成小熔核截面，但對結(jié)合面的靜載強度影響不大，而對動載或沖擊則有一定影響。共七十一頁2. 縮孔影響因素： 縮孔的產(chǎn)生往往與電極壓力不足有關(guān)。冷卻時，塑性環(huán)變形不足或不及時，特別是在焊接厚板、高溫強度高的材料或冷卻速度快的材料時，電極的慣性造成加壓不足是產(chǎn)生縮孔的主要原因。預(yù)防： 點焊時可用低慣性電極和增加鍛壓力來克服，

3、亦可采用(ciyng)減緩冷卻速度的規(guī)范措施，縫焊時僅能采用(ciyng)后一種方案。共七十一頁3. 裂紋(li wn)裂紋產(chǎn)生的部位： 有熔核內(nèi)部、結(jié)合線上、熱影響區(qū)及焊件表面。 其中后三個部位的裂紋因形成應(yīng)力集中，危害嚴(yán)重，在承力件中不允許存在。在一般焊件中，熔核內(nèi)部裂紋的長度應(yīng)限制在不超過熔核直徑的13。預(yù)防： 主要措施為減緩(jin hun)冷卻速度和及時加壓，以減小熔核結(jié)晶時的內(nèi)部拉應(yīng)力。共七十一頁4. 結(jié)合(jih)線伸入產(chǎn)生原因： 當(dāng)焊接高溫合金或鋁合金時，如清理不佳，表面將殘留過厚的熔點高、致密且硬的氧化膜。在熔核形成過程中這層氧化膜未及徹底破碎，殘留在焊件表面，不但在塑性環(huán)區(qū)

4、界面存在，且限制了枝晶的生長，在熔核邊緣形成突入熔核的晶界夾雜物，稱結(jié)合線伸入。影響： 該處應(yīng)力集中，極易在運行時擴展(kuzhn)成裂紋，一般不允許存在。共七十一頁5. 噴濺(pn jin)點焊、凸焊或縫焊時，從焊件結(jié)合面或電極與焊件接觸面間飛出熔化金屬(jnsh)顆粒的現(xiàn)象，稱為噴濺。噴濺處在外表將影響美觀，造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重時形成燒穿，影響使用性能。共七十一頁6. 壓痕過深影響： 過深的壓痕將引起應(yīng)力集中，降低動載性能，應(yīng)當(dāng)(yngdng)避免。 表面壓痕應(yīng)不大于單板厚度的10-20。預(yù)防： 盡可能采用較硬的焊接規(guī)范及加強電極冷卻，降低焊件表面溫度。共七十一頁1.2 對接(du ji)接

5、頭中的缺陷錯位表面燒傷未焊透灰斑鐵素體帶（白帶）層狀撕裂(s li)脆性組織共七十一頁1. 錯位(cu wi)錯位是指兩被焊部分(b fen)的軸線在接頭上不相交而造成偏差。結(jié)果： 錯位造成焊著面積的減少，影響力學(xué)性能，故一般技術(shù)條件中的對此均有規(guī)定。產(chǎn)生原因： 焊機剛度不夠、頂鍛力過大及伸出長度過長等。預(yù)防: 最有效的是縮短伸出長度。共七十一頁2. 表面(biomin)燒傷部位： 表面燒傷產(chǎn)生在鉗口夾持(ji ch)部位而非焊口上。原因： 當(dāng)夾緊力過小或夾持部位焊件表面清理不佳時，電流分布疏密嚴(yán)重不一，引起局部燒傷；當(dāng)焊接可淬硬鋼時，由于水冷鉗口與焊件溫差很大，還可在鉗口外側(cè)產(chǎn)生裂紋。共七十

6、一頁2. 表面(biomin)燒傷預(yù)防：焊前應(yīng)對焊件的夾持導(dǎo)電部位徹底清除氧化雜質(zhì)，直至露出金屬光澤。夾緊力必須足夠大。焊接合金鋼時，水冷導(dǎo)電塊內(nèi)側(cè)與焊件接觸處應(yīng)修成圓滑(yunhu)過渡，以免溫差過陡及應(yīng)力集中引發(fā)裂紋。共七十一頁3. 未焊透未焊透是指對接焊縫深度未達到設(shè)計要求的現(xiàn)象。在焊口內(nèi)部存在(cnzi)大量夾雜物，原始界面未完全消失，嚴(yán)重時稍作敲打即可斷成兩截。這是最危險的缺陷。未焊透主要由頂鍛不足引起的，在去毛刺前從接頭外形可初步判別。檢測： 已去毛刺或機械加工后的零件中，僅有擴展到表面的未焊透可用磁粉、螢光等法檢出，內(nèi)部未焊透可用超聲波檢測。共七十一頁4. 灰斑閃光對焊時在端面形

7、成一薄層液態(tài)金屬，而其表面必有氧化膜。頂鍛時當(dāng)氧化膜不能完全隨液態(tài)金屬擠出接口時，將殘留在接口局部組成脆性的灰斑區(qū)，而在冷彎或沖擊時極易在此開裂(ki li)。預(yù)防： 加大頂鍛留量，徹底擠出液態(tài)金屬面上的氧化物，是很有效的手段。共七十一頁5. 鐵素體帶（白帶(bidi)）現(xiàn)象： 碳素鋼閃光對焊的接頭金相試樣上，常出現(xiàn)一條窄的鐵素體明顯富集帶，色澤淡于基體。此區(qū)硬度低、強度亦低。在靜載時因帶窄而反映不出強度下陷，但動載性能則有所下降。形成原因： 閃光時碳元素先于其它元素?zé)龘p，后續(xù)碳元素來不及擴散(kusn)而引起貧碳現(xiàn)象。預(yù)防： 減少加熱寬度與適當(dāng)增大頂鍛留量。共七十一頁6. 層狀撕裂(s li

8、)某些鋁及鋁合金閃光對焊時，在較大的頂鍛留量下，軋制纖維各層的扭曲(ni q)程度不同，而層間的帶狀夾雜物在位移時極易開裂呈層狀撕裂。預(yù)防：采用強迫成形頂鍛工藝，改變接頭處受力狀態(tài)。選用合適的焊接參數(shù)，以保證在最少的頂鍛留量下完全擠出液態(tài)金屬。共七十一頁7. 脆性(cuxng)組織焊接高碳鋼、合金鋼等時，由于溫度差別大，冷卻快，常出現(xiàn)淬硬組織，有時會發(fā)展成裂紋(li wn)。一般均需作后熱處理。對裂紋傾向大的材料，必須從工藝上采取措施，防止冷卻過快。共七十一頁2. 電阻(dinz)焊接頭的質(zhì)量檢驗共七十一頁1. 電阻焊接頭的等級(dngj)劃分一級： 承受很大的靜、動載荷或交變載荷。接頭的破壞

9、會危及(wij)人員的生命安全。二級： 承受較大的靜、動載荷或交變載荷。接頭的破壞會導(dǎo)致系統(tǒng)失效，但不危及人員的安全。三級： 承受較小靜載荷或動載荷的一般接頭。共七十一頁2. 接頭檢驗方法(fngf)與內(nèi)容破壞性檢驗撕破檢驗斷口(dunku)檢驗低倍檢驗金相檢驗力學(xué)性能試驗無損檢驗?zāi)恳暀z驗密封性檢驗射線檢驗超聲波檢驗其它檢驗共七十一頁破壞性檢驗(jinyn)破壞性檢驗?zāi)芴峁└鞣N確切的定量數(shù)據(jù)，如力學(xué)性能、熔核尺寸、缺陷性質(zhì)和多寡以及耐腐蝕性能等。因此是取得接頭質(zhì)量定量數(shù)據(jù)的主要手段。但檢驗試祥已經(jīng)破壞，而實際產(chǎn)品仍未直接檢驗，因此檢驗結(jié)果僅能提供代表性的參考信息。如何使試祥更真實地代表產(chǎn)品本身

10、，是一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。因此在樣品的分組、取樣數(shù)量和方法(fngf)上各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均作具體現(xiàn)定。共七十一頁撕破檢驗(jinyn)這是一種針對薄板點、凸和縫焊接頭的簡易檢驗方法，用于粗略判斷熔核大小和力學(xué)性能。便于現(xiàn)場(xinchng)操作，常用來作為確定焊接參數(shù)的前期篩選手段和生產(chǎn)中考查質(zhì)量穩(wěn)定性的自檢手段。共七十一頁斷口(dunku)檢驗這是一種針對對焊接頭檢驗的簡易現(xiàn)場檢驗方法，亦用于確定(qudng)焊接參數(shù)的前期篩選及生產(chǎn)過程中定期自檢。斷口檢驗的內(nèi)容有無裂紋、過燒和夾雜等缺陷；觀察到灰斑的多寡與分布狀態(tài)。這是觀察灰斑分布情況的唯一方法。共七十一頁低倍檢驗(jinyn)適用場合：主要針對

11、點、凸及縫焊接頭。具體步驟：磨片、腐蝕、讀數(shù)顯微鏡檢驗。檢驗內(nèi)容： 測定熔核直徑、焊透率及壓痕深度等數(shù)值 觀察有無宏觀(hnggun)縮孔、裂紋和夾雜等缺陷的數(shù)量。共七十一頁金相檢驗(jinyn)用于檢驗接頭顯微組織，如結(jié)晶特征、組織形貌及微觀缺陷等，亦用于鑒別冶金缺陷如裂紋、胡須等。點、凸和縫焊時，一般僅作為對低倍撿驗疑問的裁定手段；對焊時常作為重要產(chǎn)品(chnpn)的必檢項目。共七十一頁電阻(dinz)焊接頭力學(xué)性能試驗共七十一頁無損(w sn)檢驗無損檢驗以不損壞產(chǎn)品使用性能為前提的檢測方法，可以推廣到每個零件的每個焊接接頭，因此是保證產(chǎn)品安全的最可靠手段。但在電阻焊接頭中由于接頭的特殊

12、性，僅有少量方法獲得工業(yè)應(yīng)用，大多數(shù)方法處于實驗研究(ynji)階段。共七十一頁目視(m sh)檢驗?zāi)恳?m sh)檢驗是用小于20倍的放大鏡作外部缺陷的檢驗。此法能發(fā)現(xiàn)表面裂紋、燒穿、壓痕過深、電極粘附、焊件錯位等多種外表缺陷。同時，從接頭外形尚能對焊透情況粗略判斷。共七十一頁密封性檢驗(jinyn)任何有密封(mfng)要求的焊縫均作密封(mfng)性檢驗。要求作此項檢驗的焊縫有縫焊、對接縫焊和對焊幾類。共七十一頁射線(shxin)檢驗射線檢驗在壓力容器制造業(yè)廣為采用，它能有效地發(fā)現(xiàn)焊接區(qū)的裂紋、夾雜、末焊透及縮孔等缺陷。在電阻焊接頭中，亦可用來發(fā)現(xiàn)裂紋、縮孔及內(nèi)部飛濺等。點焊及縫焊接頭一

13、船均用于薄板(bo bn)結(jié)構(gòu)，除少數(shù)熱敏感性強的合金鋼和有色合金外，較少出現(xiàn)裂紋，其它缺陷對強度影響較少。而影響強度最敏感的熔核大小一般用射線檢驗。共七十一頁超聲波檢驗(jinyn)超聲波檢驗主要用于厚板探傷。在點、縫焊等的薄板焊件中未見應(yīng)用報導(dǎo)。在大型對接零件(ln jin)的探傷檢閱中該法應(yīng)用甚廣。例如鐵路鋼軌對接焊接頭、石油鉆桿對接焊口等均采用該法。它能發(fā)現(xiàn)末熔合、夾雜物和裂紋等缺陷。但對嚴(yán)重影響塑性指標(biāo)的灰斑缺陷尚不能用此法檢驗。共七十一頁其它檢驗(jinyn)方法磁粉、渦流和螢光這些方法均用于檢測接頭表層的缺陷，主要是延伸到表層的細小(xxio)裂紋。共七十一頁3. 電阻(dinz

14、)焊質(zhì)量監(jiān)測與控制共七十一頁必要性在大批量生產(chǎn)中，一個產(chǎn)品往往需要幾十臺甚至上百臺點焊機配套工作，這將使電網(wǎng)電壓、氣壓產(chǎn)生很大的波動，再加上難以避免的分流、電極磨損等不利因素的存在，致使點焊質(zhì)量(zhling)極不穩(wěn)定，嚴(yán)重時將成批出現(xiàn)不合格的焊點。由于點焊獨特的接頭形式和工藝的限制，致使在電弧焊生產(chǎn)中應(yīng)用效果很好的焊后無損檢測方法在點焊生產(chǎn)中卻難以應(yīng)用，同時也將使生產(chǎn)效率降低、產(chǎn)品成本劇增。 共七十一頁必要性為了保證焊點質(zhì)量，國內(nèi)外幾乎所有的汽車生產(chǎn)廠家?guī)资陙矶家恢辈捎?ciyng)焊前打試片、焊后進行破壞性抽樣檢驗的方法來保證焊點質(zhì)量。顯然，這種方法已無法滿足汽車工業(yè)發(fā)展對點焊質(zhì)量提出的

15、高可靠性、低成本的要求。為了改變這種現(xiàn)狀，有必要研制新型點焊質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。采用點焊質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，可以在線監(jiān)測每一臺焊機、每一焊點的質(zhì)量，及時指出不合格的焊點及其形成原因，使操作者及時進行在線補救，以有效提高和穩(wěn)定焊點質(zhì)量。共七十一頁焊接參數(shù)(cnsh)的劃分 焊接規(guī)范參數(shù) ： 焊接電流、電極壓力、焊接時間、電極端面尺寸等； 焊接過程參數(shù)（監(jiān)測信息）： 動態(tài)電阻、紅外輻射、電極間電壓、能量(nngling)等； 焊接質(zhì)量參數(shù)： 熔核直徑、焊透率、壓痕深度、拉剪強度、拉伸強度、疲勞強度等； 共七十一頁質(zhì)量(zhling)監(jiān)控的難度 電阻點焊過程是一個高度非線性、有多變量耦合作用和大量隨機不確定因素

16、的過程；點焊的形核處于封閉狀態(tài)而無法(wf)觀測，特征信號的提取比較困難；形核過程的時間極短，焊接條件短時間的波動就會造成較嚴(yán)重的后果。因此，點焊質(zhì)量的監(jiān)測和控制難度極大。 共七十一頁三種(sn zhn)常用的點焊質(zhì)量監(jiān)控方式1. 恒流控制法原理：在焊接(hnji)過程中逐個周波地檢測焊接(hnji)電流有效值，并與設(shè)定的電流有效值進行比較。當(dāng)有偏差時，自動改變下一周波的觸發(fā)角，使預(yù)期的下一周波電流趨于給定值，在整個通電期間不斷重復(fù)上述調(diào)節(jié)。共七十一頁三種常用的點焊(din hn)質(zhì)量監(jiān)控方式1. 恒流控制法 特點：簡單可靠、易于實現(xiàn)。對網(wǎng)壓波動、次級回路阻抗變化等干擾有良好的補償性能。不能對

17、分流及電極磨損進行補償。 為此，可在恒流控制的基礎(chǔ)(jch)上采用電流遞增的方法進行適當(dāng)補償，即自動改變工件上順序各點的電流強度，或每隔一定數(shù)量焊點就自動遞增一定的電流增量。共七十一頁三種常用的點焊質(zhì)量(zhling)監(jiān)控方式2. 熱膨脹電極位移法原理：點焊時焊接區(qū)的金屬因加熱熔化而膨脹，使焊機的上下電極產(chǎn)生一個微小的相對位移，該位移與熔核的形成長大及最后尺寸有關(guān)。故可采用高靈敏度傳感器進行檢測，以此(y c)對點焊質(zhì)量進行監(jiān)控，保證得到合格的焊點尺寸。 熱膨脹電極位移與焊點質(zhì)量的關(guān)系共七十一頁三種常用的點焊(din hn)質(zhì)量監(jiān)控方式2. 熱膨脹電極位移法 特點：可對網(wǎng)壓波動、電極磨損、分流

18、及二次回路阻抗變化進行補償。但是要求焊機機臂剛性好、加壓機構(gòu)摩擦力小、隨動性能(xngnng)好才適用。對于薄板（0.5mm）的點焊，因熔核尺寸小，位移量小不易檢測。國外有采用對數(shù)值較大的位移加速度進行檢測以實現(xiàn)反饋控制。 共七十一頁三種常用的點焊質(zhì)量(zhling)監(jiān)控方式3. 動態(tài)電阻（動態(tài)電極電壓）法低碳鋼點焊時動態(tài)電阻的變化過程是與熔核形成情況對應(yīng)的，故可在焊接過程中不斷檢測動態(tài)電阻值，并據(jù)此實現(xiàn)對點焊質(zhì)量的實時(sh sh)監(jiān)控。動態(tài)電阻法可用于低碳鋼、不銹鋼的點焊，但卻不適于鋁合金、鍍鋅板等材料的點焊。三種控制模式共七十一頁由于在表面存在著低熔點的鋅層，動態(tài)電阻曲線會出現(xiàn)兩個峰值。

19、在焊接過程(guchng)中開始階段，由于接觸面上接觸點的增多，電阻值下降。當(dāng)溫度逐漸升高，鍍鋅層金屬電阻率增大，曲線上升，出現(xiàn)第一個峰值。之后鍍鋅層開始熔化并發(fā)生軟化，焊接區(qū)擠出使得接觸面積增大，減小電阻，曲線下降。接下來的動態(tài)電阻的變化與低碳鋼點焊時的動態(tài)電阻變化趨勢相同。共七十一頁鋁合金點焊時，在工件/工件界面上的接觸電阻以及工件/電極之間的接觸電阻的大小會在一個很大的范圍變動。鋁合金的動態(tài)電阻在開始時很大。初始值大小決定于工件的表面狀態(tài)和焊接前工件上氧化膜的厚度。在開始焊接的半個周波內(nèi)，電阻值就會降到很低。因此(ync)，鋁合金焊點的熔核是在最初的一個或兩個周波內(nèi)形成。共七十一頁在開始

20、加熱階段，動態(tài)電阻因溫度升高而增大，這在其他點焊過程中沒有出現(xiàn)過，這是因工件表面(biomin)上有相對潔凈和薄絕緣膜以及很小的電流增長速率造成的；接下來由于表面(biomin)絕緣層的潰裂和金屬的軟化，動態(tài)電阻開始減小，金屬逐漸熔化，熔核逐漸形成，第二個峰值表明熔核的形成，可以通過第二個峰值的出現(xiàn)進行焊點質(zhì)量的控制。共七十一頁三種常用的點焊質(zhì)量監(jiān)控(jin kn)方式3. 動態(tài)電阻（動態(tài)電極(dinj)電壓）法Rb法點焊時在r-t曲線的峰點處開始形成熔核。隨熔核長大r逐漸減小，其下降量r可反映熔核的尺寸。r增大則熔核直徑增大，反之則減小。共七十一頁三種(sn zhn)常用的點焊質(zhì)量監(jiān)控方式3

21、. 動態(tài)電阻（動態(tài)電極電壓）法Rb法Rb控制模式是在焊接(hnji)過程中逐半波檢測r。 當(dāng)r達最大值后開始計算下降量r，并與給定的Rb比較。當(dāng)r=Rb時切斷電源。若有網(wǎng)壓下降、分流、電極磨損等使加熱速度減慢的干擾出現(xiàn)時，必然使r下降速度減慢，即可使焊接時間自動延長進行補償，以得到合格的熔核尺寸。Rb與熔核尺寸的對應(yīng)關(guān)系事先由試驗得到。共七十一頁三種常用的點焊(din hn)質(zhì)量監(jiān)控方式3. 動態(tài)電阻（動態(tài)電極電壓）法 DRC法實踐表明，當(dāng)出現(xiàn)使加熱(ji r)減慢的干擾時若只是消極延長焊接時間，還不能完全保證熔核尺寸。 DRC法是在監(jiān)控r的同時調(diào)整dr/dt，即對熔核生成過程的加熱速度進行控

22、制，使r-t曲線的下降段斜率向標(biāo)準(zhǔn)的DRC（動態(tài)電阻特性）曲線逼近。在r=Rb時切斷電源，這樣可更為有效地保證熔核尺寸。共七十一頁三種常用(chn yn)的點焊質(zhì)量監(jiān)控方式3. 動態(tài)電阻（動態(tài)電極電壓）法 動態(tài)電極電壓法經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮喕?，點焊時電極電壓UD-t變化規(guī)律與r-t變化規(guī)律相同。焊接過程中不斷檢測UD，以UD從峰值UDM下降到UDL為形成合格焊點(hn din)的標(biāo)志，切斷電源。動態(tài)UD法具有采樣方便、信號強抗干擾能力強的特點。共七十一頁監(jiān)控(jin kn)效果？這些控制方式實質(zhì)上是使用點焊過程中監(jiān)測信息的某一特征量與質(zhì)量參數(shù)之間的一元線性回歸模型關(guān)系來間接地監(jiān)控焊點質(zhì)量的，屬于單特征

23、量質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)。由于一個特征量只能片面地反映點焊加熱過程，而一元線性回歸模型也只能描述監(jiān)測信息與質(zhì)量參數(shù)之間局部線性關(guān)系，難以描述整體的非線性關(guān)系，因此在焊接過程中無法及時獲知焊點質(zhì)量參數(shù)的準(zhǔn)確值。這是現(xiàn)有點焊質(zhì)量監(jiān)控方法存在(cnzi)控制效果不理想、適用范圍窄的主要原因。共七十一頁監(jiān)控(jin kn)效果？為了解決單特征量監(jiān)測技術(shù)的不足，充分利用過程參數(shù)提供的焊接質(zhì)量信息，發(fā)展出現(xiàn)了多參量綜合監(jiān)測技術(shù)。這是提高點焊質(zhì)量監(jiān)測精度的有效途徑。發(fā)展多參量綜合監(jiān)測技術(shù)存在兩個關(guān)鍵點。首先，是建立(jinl)合理的多元非線性監(jiān)測模型，并使模型能夠在相對較寬的范圍內(nèi)提供準(zhǔn)確、可靠的點焊質(zhì)量信息。其次，

24、是如何對點焊質(zhì)量進行合理評判。衡量點焊質(zhì)量的性能指標(biāo)有很多項，如熔核直徑、焊透率、拉剪強度、拉伸強度等。但是每個指標(biāo)都不能全面反映點焊接頭的質(zhì)量。只有綜合考慮焊點的多項性能指標(biāo)，才能對焊接質(zhì)量進行合理的評價。 共七十一頁多參量(cnling)綜合監(jiān)測技術(shù)基于模糊分類理論的點焊質(zhì)量的等級評判 基于回歸分析理論的鋁合金點焊質(zhì)量多參數(shù)監(jiān)測方法 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊質(zhì)量多參量(cnling)綜合監(jiān)測 共七十一頁 基于模糊分類理論的點焊(din hn)質(zhì)量的等級評判 1994年，德國學(xué)者Burmeister采用(ciyng)模糊分類理論和現(xiàn)有的專家知識，建立了三個電參數(shù)（焊接電流、電極間電壓、工件電

25、阻）和兩個機械參數(shù)（電極位移、電極加速度）與焊點質(zhì)量（熔核直徑）之間的非線性關(guān)系模型，實現(xiàn)了低碳鋼點焊質(zhì)量的在線等級評判。優(yōu)點: 綜合考慮監(jiān)測信息與質(zhì)量指標(biāo)間的非線性缺點: 難以擺脫專家經(jīng)驗等人為因素的影響共七十一頁 基于(jy)回歸分析理論的鋁合金點焊質(zhì)量多參數(shù)監(jiān)測方法 1996年，英國學(xué)者M.HAO采用線性回歸分析理論，分別建立了一些過程參數(shù)（焊接電流、電極間電壓、功率、工件電阻等）的各個特征量以及多個特征量（焊接電流、電極間電壓、功率）與鋁合金焊點質(zhì)量（熔核直徑、拉伸強度）之間的關(guān)系模型。結(jié)果表明：多元回歸模型的誤差(wch)比最佳的一元回歸模型的誤差(wch)大約下降30%。 共七十一

26、頁 基于(jy)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊質(zhì)量多參量綜合監(jiān)測 共七十一頁 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊質(zhì)量(zhling)多參量綜合監(jiān)測 1區(qū)：r0、rmin和tmin可以反映下降趨勢的快慢和大小(dxio)；2區(qū)：rmax、rmin和tmax可以反映上升趨勢的快慢和大??；3區(qū)：rmax、r/r和tw-tmin-tmax可以描述動態(tài)電阻達到最大值后降低到平穩(wěn)階段。特征參數(shù)選擇共七十一頁 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊質(zhì)量多參量綜合(zngh)監(jiān)測 影響點焊接頭質(zhì)量的主要因素：1. 電網(wǎng)電壓(diny)不穩(wěn)引起的焊接熱量波動；2. 氣壓不穩(wěn)引起的電極壓力波動；3. 電極磨損引起的電極直徑波動； 4. 表面狀態(tài)引

27、起的接觸電阻波動；5. 分流引起的焊接區(qū)熱量波動； 6. 鐵磁物伸入引起的熱量波動。共七十一頁 基于(jy)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊質(zhì)量多參量綜合監(jiān)測 共七十一頁 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊(din hn)質(zhì)量多參量綜合監(jiān)測 1. 在惡劣生產(chǎn)(shngchn)條件下，如果不采用合適的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)減小干擾的影響，點焊質(zhì)量參數(shù)會在很大范圍內(nèi)波動。2. 建模樣本應(yīng)具有足夠大的覆蓋范圍。通過正交試驗，可以減少試驗次數(shù)，覆蓋整個試驗空間。共七十一頁 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論(lln)的點焊質(zhì)量多參量綜合監(jiān)測 共七十一頁 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊質(zhì)量多參量綜合(zngh)監(jiān)測 HRDE1. 動態(tài)電阻下降率與焊點質(zhì)量之間存在一定相關(guān)關(guān)系（統(tǒng)計檢驗為高度顯著），可以用一元線性回歸(hugu)模型進行點焊接頭質(zhì)量監(jiān)測。2. 決定系數(shù)較低，說明焊點質(zhì)量的變異還受其他因素影響。共七十一頁 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊(din hn)質(zhì)量多參量綜合監(jiān)測 HRT1. HRT決定系數(shù)大于HRDE，說明采用HRT監(jiān)控點焊質(zhì)量的準(zhǔn)確度比HRDE高。2. HRT中多個回歸參數(shù)統(tǒng)計檢驗沒有(mi yu)通過，說明其中存在多重共線性。共七十一頁 基于(jy)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論的點焊質(zhì)量多參量綜合監(jiān)測 HRT 多重共線性將增加結(jié)果的不確定性，減少模型的可靠性。 常用提出變量的方法是逐步