CN116358624B - 一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法及系统，属于焊接加工技术领域。该方法包括：获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；获取激光熔钎焊能耗，其中激光熔钎焊能耗为各焊接时段能耗之和；获取气体能耗，其中气体能耗为气体累积量数据，所述气体累积量数据通过气体体积流量计检测得到；基于获取的空载能耗、激光熔钎焊能耗及气体能耗得到激光熔钎焊过程总能耗；基于激光熔钎焊过程总能耗及焊件焊缝折合面积折算系数，确定激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗。本发明针对激光熔钎焊接制造企业能耗管理的关键环节和检测需求，提供科学量化的能耗过程检测方法的依据，可以快速且准确获得激光熔钎焊接过程能耗。
Description
技术领域
本发明涉及焊接加工技术领域，具体涉及一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法及系统。
背景技术
焊接过程能耗管理是解决焊接制造企业及其供应链上下游组织的资源、环境、健康安全问题的有效手段之一。
熔钎焊方法在航空航天及武器装备的精密件连接受到国内外广泛关注。采用激光作为热源的熔钎焊技术，具有热源能量精确可控、光束变换灵活等优点，是薄板金属的理想焊接方法之一。传统的激光填丝焊方式都是利用熔池和激光对焊丝进行加热熔化，实现对接焊缝的熔钎焊。而对于厚度较薄的金属材料而言，该工艺难以精确控制母材的熔化，板材的厚度也受到严格限制。因此，激光熔钎焊技术在厚度较薄的金属材料连接的应用也将越来越广泛。
焊接过程能耗检测是一项复杂的系统工程，涉及的主体多，范围广，目前我国能耗检测处于起步阶段，测试方法缺口非常大。
发明内容
本发明提供一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，以用于解决现有焊接过程能耗检测方法少，无法满足激光熔钎焊接制造企业能耗管理的关键环节和检测需求的技术问题。
本发明提供一种激光熔钎焊接过程能耗检测系统，以用于解决现有焊接过程能耗检测方法少，无法满足激光熔钎焊接制造企业能耗管理的关键环节和检测需求的技术问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述检测方法具体为：
获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
获取激光熔钎焊能耗，其中激光熔钎焊能耗为各焊接时段能耗之和；
获取气体能耗，其中气体能耗为气体累积量数据，所述气体累积量数据通过气体体积流量计检测得到；
基于获取的空载能耗、激光熔钎焊能耗及气体能耗得到激光熔钎焊过程总能耗；
基于激光熔钎焊过程总能耗及焊件焊缝折合面积折算系数，确定激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述获取空载能耗具体为，采用空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗获得所述各空载时段能耗。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述获取激光熔钎焊能耗具体为，采用焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗获得各焊接时段能耗。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述获取气体能耗具体为，用气体体积流量计检测保护气体和压缩气体的体积；
当保护气体为混合气体时，应分别测量基体气体和各组分气体体积，如果焊接时使用了除保护气体外的其它气体，同样纳入测量范围。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述焊件焊缝折合面积折算系数为：
其中，Gk为合格焊件焊缝折合面积，Gkj为统计期内第j类合格焊件焊缝面积，n为合格焊件焊缝种类数，R1j为第j类合格焊件焊缝对应的复杂系数R1值，R2j为第j类合格焊件焊缝对应的焊件用焊材系数R2值，R3j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R3值，R4j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗为：
其中，eK为激光熔钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗，EH为焊接过程总能耗，Gk为合格焊件焊缝折合面积。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测系统，所述检测系统包括空载能耗求解模块、焊接过程能耗求解模块、气体总能耗测量模块、焊接过程总能耗求解模块和可比能耗求解模块；
激光熔钎空载能耗求解模块，用于获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
激光熔钎焊接过程能耗求解模块，用于获取激光熔钎焊能耗，其中激光熔钎焊能耗为各焊接时段能耗之和；
激光熔钎气体总能耗测量模块，用于获取气体能耗，其中气体能耗为气体累积量数据，所述气体累积量数据通过气体体积流量计检测得到；
激光熔钎焊接过程总能耗求解模块，用于基于获取的空载能耗、激光熔钎焊能耗及气体能耗得到激光熔钎焊过程总能耗；
激光熔钎可比能耗求解模块，用于基于激光熔钎焊过程总能耗及焊件焊缝折合面积折算系数，确定激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测系统，采用空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗获得所述各空载时段能耗；
采用焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗获得各焊接时段能耗；
用气体体积流量计检测保护气体和压缩气体的体积；
当保护气体为混合气体时，应分别测量基体气体和各组分气体体积，如果焊接时使用了除保护气体外的其它气体，同样纳入测量范围。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的激光熔钎焊接过程能耗检测方法。
一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的激光熔钎焊接过程能耗检测方法。
本发明的有益效果是：
本发明提供科学量化的能耗过程检测方法的依据，可以快速且准确获得激光填丝焊接过程能耗，解决了现有焊接过程能耗检测方法少，无法满足激光熔钎焊接制造企业能耗管理的关键环节和检测需求的技术问题，除此之外，还可以更好的服务于焊接制造企业，引导和规范制造企业系统地构建能耗检测管理体系，通过核心企业能耗链管理及检测方法的实施，带动相关企业协同绿色节能发展；其次通过该检测方法的应用可以规范企业能耗管理和能耗信息披露工作，相关政府组织和检测机构可以进行激光熔钎焊接能耗认证/评价工作，为企业、社会团体或消费者提供准确的金属结构件激光熔钎焊接能耗信息，有利于政府及相关机构进行有效的市场监督，建立公开、透明、绿色、可持续发展的市场机制，推进我国焊接制造业绿色节能可持续发展。
附图说明
附图1是本发明方法流程图。
附图2是本发明的系统结构图。
附图3是本发明焊接接头型式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
激光熔钎焊接过程的能耗数据包括空载能耗、焊接能耗和气体能耗。激光熔钎焊接过程的能耗评价指标为单位合格焊件焊缝面积的可比能耗，是指统计期内激光熔钎焊过程总能耗与合格焊件焊缝折合面积的比值，合格焊件焊缝折合面积是综合考虑焊件复杂程度、焊材系数、预热温度系数及工件材料系数等因素后经折算的合格焊件焊缝面积，因此下面参照附图描述根据本发明实施例提出的一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法及系统，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述检测方法具体为：
获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
获取激光熔钎焊能耗，其中激光熔钎焊能耗为各焊接时段能耗之和；
获取气体能耗，其中气体能耗为气体累积量数据，所述气体累积量数据通过气体体积流量计检测得到；
基于获取的空载能耗、激光熔钎焊能耗及气体能耗得到激光熔钎焊过程总能耗；
基于激光熔钎焊过程总能耗及焊件焊缝折合面积折算系数，确定激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述获取空载能耗具体为，采用空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗获得所述各空载时段能耗；按式(1)计算：
式中：为空载时段i消耗的能量，单位为千克标准煤(kgce)，/>为空载时段i结束时刻的输入能量，单位为千克标准煤(kgce)，/>为空载时段i开始时刻的输入能量，单位为千克标准煤(kgce)，Eu为空载时段总能耗，单位为千克标准煤(kgce)，Qu为空载时段的数量。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述获取激光熔钎焊能耗具体为，采用焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗获得各焊接时段能耗；按照公式(3)和(4)计算：
其中，为焊接时段i消耗的能量，单位为千克标准煤(kgce)，/>为焊接时段i结束时刻的输入能量，单位为千克标准煤(kgce)，/>为焊接时段i开始时刻的输入能量，单位为千克标准煤(kgce)，Eweld为焊接加工能耗，单位为千克标准煤(kgce)，Qweld为焊接时段的数量。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述获取气体能耗具体为，用气体体积流量计检测保护气体和压缩气体的体积；
当保护气体为混合气体时，应分别测量基体气体和各组分气体体积，如果焊接时使用了除保护气体外的其它气体，同样纳入测量范围。
其能耗按式(5)计算。
式中：Egas为气体总能耗，单位为千克标准煤(kgce)，pi为组分为i气体的折标准煤系数，单位为千克标准煤每立方米(kgce/m3)，为组分为i气体累积量，单位为立方米(m3)，Ngas为焊接气体组分数。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述激光熔钎焊过程总能耗为空载能耗、焊接能耗及气体能耗之和，按式(6)计算；
EH＝Eu+Eweld+Egas(6)
式中：EH为焊接过程总能耗，单位为千克标准煤(kgce)。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述焊件焊缝折合面积折算系数为：
其中，Gk为合格焊件焊缝折合面积，Gkj为统计期内第j类合格焊件焊缝面积，n为合格焊件焊缝种类数，R1j为第j类合格焊件焊缝对应的复杂系数R1值，R2j为第j类合格焊件焊缝对应的焊件用焊材系数R2值，R3j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R3值，R4j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值。
根据焊接位置评定技术等级，确定焊件复杂系数，如表1所示。
表1焊件复杂系数R1
根据焊接材料铺展效率评定技术等级，确定焊件用焊材系数，如表2所示。
表2焊件用焊材系数R2
| 材料分类 | 药芯钎料 | 药皮钎料 | 实心钎料 |
| 焊材系数 | 1.1 | 1.2 | 1.05 |
根据焊接加工过程预热温度控制范围评定技术等级，确定预热温度系数，如表3所示。
表3预热温度系数R3
根据焊接加工材料评定技术等级，确定工件材料系数，如表4所示。
表4工件材料系数R4
一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，所述激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗为：
其中，eK为激光熔钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗，单位为千克标准煤每吨(kgce/t)，EH为焊接过程总能耗，Gk为合格焊件焊缝折合面积。
下面通过一个具体激光熔钎焊接过程能耗计算示例对本发明实施例提出的激光熔钎焊接过程能耗检测方法进一步说明。
需要说明的是，激光熔钎焊接过程中需要测量和计算各组分气体累积量，功率参数包括空载功率和焊接功率。
首先确定初始相关材料和参数，具体如下：
第一步确定焊接材料及试板种类，具体地，焊接材料采用碳钢实心钎料，即R2＝1.05；焊接工件材料为Q355B碳钢，即R4＝1.0；
然后确定焊接接头型式和试板尺寸规格，具体地，焊接接头型式和试板尺寸规格如图2和表5所示。其中t-钢板厚度，取15mm；b-坡口根部间隙，取0mm；p-坡口钝边尺寸，取2mm；α-坡口角度，取20°，采用横焊位置，即R1＝1.05；
表5试板尺寸规格表(单位为mm)
| 分类 | 试板厚度(t) | 试板宽度(W) | 试板长度(L) |
| 参数 | 2 | 50 | 1000 |
由于焊接区域面积S＝2mm×1000mm＝2000mm2＝20cm2＝2×10-3m2,预热温度≤100℃，因此R3＝1.04；
再确定焊接工艺参数，按照表6规定的焊接工艺参数进行激光熔钎焊能耗测试。
表6焊接工艺参数
| 序号 | 分类 | 参数 |
| 1 | 激光束功率(kW) | 0.5 |
| 2 | 焊接速度(mm/min) | 500 |
| 3 | 摆动模式 | 圆形 |
| 4 | 激光枪倾斜角(°) | 18 |
| 5 | 离焦量(mm) | +10 |
| 6 | 焊接保护气体类型及流量 | CO2；20L/min |
设定检测环境为常温常压；检测仪器：集功率表、电能测试仪和秒表功能于一体的分析计量设备。
记录激光发生器空载功率，如表7所示。
表7焊接设备空载功率检测
| 序号 | 操作步骤 | 设备状态 | 功率/kW |
| 1 | 开启冷却/待机系统 | 冷却系统运转 | 0.25 |
| 2 | 开启焊接系统 | 焊接状态 | 0.50 |
记录激光熔钎焊全过程的设备输入能耗值，空载状态及焊接状态的能耗数据如表8所示。
表8焊接能耗检测过程
根据表8中空载状态的开始时刻能耗值和结束时刻能耗值，按公式(2)计算单个空运转时段能耗，再按照公式(1)计算空载时段能耗。即表8中序号2＝0.0002458kgce。
根据表8中1个焊接过程的开始时刻能耗值和结束时刻能耗值，按公式(4)计算单个焊接时段能耗，再按公式(3)计算焊接时段能耗。即表8中序号3＝0.0044244kgce。
焊接过程能耗为空载时段能耗与焊接时段能耗之和，计算结果如表9所示。
表9焊接过程能耗计算结果单位：kgce
| 类别 | 空载时段能耗 | 焊接时段能耗 | 焊接过程能耗 |
| 能耗值 | 0.0002458 | 0.0044244 | 0.0046702 |
激光熔钎焊过程中每道焊缝1000mm长，焊接速度为500mm/min，共计需要2min，保护气体CO2流量为20L/min，消耗CO2共计40L，根据能耗数据换算根据GB/T2589—2020附录表B.1规定，即1m3的CO2气体＝0.2143kgce。40LCO2气体即0.04m3CO2气体＝0.04×0.2143＝0.008572kgce。
整个激光熔钎焊过程共消耗压缩空气151L,根据能耗数据换算根据GB/T2589—2020附录表B.1规定，即1m3的压缩空气＝0.04kgce。151L压缩空气即0.151m3压缩空气＝0.151×0.04＝0.00604kgce。
气体总能耗为0.008572kgce+0.00604kgce＝0.014612kgce。
激光熔钎焊过程总能耗为0.0046702+0.014612＝0.0192822kgce。
合格焊件焊缝折合面积按式(7)计算：
其中，Gkj＝2×10-3m2，R1＝1.3、R1＝1.05、R3＝1.04、R4＝1.0。
单位合格焊件可比能耗按式(12)计算：
需要说明的是，前述对激光熔钎焊接过程能耗检测方法实施例的解释说明也适用于该实施例的系统，此处不再赘述。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测系统，所述检测系统包括空载能耗求解模块、焊接过程能耗求解模块、气体总能耗测量模块、焊接过程总能耗求解模块和可比能耗求解模块；
激光熔钎空载能耗求解模块，用于获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
激光熔钎焊接过程能耗求解模块，用于获取激光熔钎焊能耗，其中激光熔钎焊能耗为各焊接时段能耗之和；
激光熔钎气体总能耗测量模块，用于获取气体能耗，其中气体能耗为气体累积量数据，所述气体累积量数据通过气体体积流量计检测得到；
激光熔钎焊接过程总能耗求解模块，用于基于获取的空载能耗、激光熔钎焊能耗及气体能耗得到激光熔钎焊过程总能耗；
激光熔钎可比能耗求解模块，用于基于激光熔钎焊过程总能耗及焊件焊缝折合面积折算系数，确定激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗。
一种激光熔钎焊接过程能耗检测系统，采用空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗获得所述各空载时段能耗；
采用焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗获得各焊接时段能耗；
用气体体积流量计检测保护气体和压缩气体的体积；
当保护气体为混合气体时，应分别测量基体气体和各组分气体体积，如果焊接时使用了除保护气体外的其它气体，同样纳入测量范围。
根据本发明实施例提出的本发明提供科学量化的能耗过程检测方法的依据，可以快速且准确获得激光填丝焊接过程能耗，解决了现有焊接过程能耗检测方法少，无法满足激光熔钎焊接制造企业能耗管理的关键环节和检测需求的技术问题，除此之外，还可以更好的服务于焊接制造企业，引导和规范制造企业系统地构建能耗检测管理体系，通过核心企业能耗链管理及检测方法的实施，带动相关企业协同绿色节能发展；其次通过该检测方法的应用可以规范企业能耗管理和能耗信息披露工作，相关政府组织和检测机构可以进行激光熔钎焊接能耗认证/评价工作，为企业、社会团体或消费者提供准确的金属结构件激光熔钎焊接能耗信息，有利于政府及相关机构进行有效的市场监督，建立公开、透明、绿色、可持续发展的市场机制，推进我国焊接制造业绿色节能可持续发展。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述实施例的激光熔钎焊接过程能耗检测方法。
一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例的激光熔钎焊接过程能耗检测方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述检测方法具体为：
获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
获取激光熔钎焊能耗，其中激光熔钎焊能耗为各焊接时段能耗之和；
获取气体能耗，其中气体能耗为气体累积量数据，所述气体累积量数据通过气体体积流量计检测得到；
基于获取的空载能耗、激光熔钎焊能耗及气体能耗得到激光熔钎焊过程总能耗；
基于激光熔钎焊过程总能耗及焊件焊缝折合面积折算系数，确定激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述焊件焊缝折合面积折算系数为：
其中，Gk为合格焊件焊缝折合面积，Gkj为统计期内第j类合格焊件焊缝面积，n为合格焊件焊缝种类数，R1j为第j类合格焊件焊缝对应的复杂系数R1值，R2j为第j类合格焊件焊缝对应的焊件用焊材系数R2值，R3j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R3值，R4j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值。
2.根据权利要求1所述一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述获取空载能耗具体为，采用空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗获得所述各空载时段能耗。
3.根据权利要求1所述一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述获取激光熔钎焊能耗具体为，采用焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗获得各焊接时段能耗。
4.根据权利要求1所述一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述获取气体能耗具体为，用气体体积流量计检测保护气体和压缩气体的体积；
当保护气体为混合气体时，应分别测量基体气体和各组分气体体积，如果焊接时使用了除保护气体外的其它气体，同样纳入测量范围。
5.根据权利要求1所述一种激光熔钎焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗为：
其中，eK为激光熔钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗，EH为焊接过程总能耗，Gk为合格焊件焊缝折合面积。
6.一种激光熔钎焊接过程能耗检测系统，其特征在于，所述检测系统包括空载能耗求解模块、焊接过程能耗求解模块、气体总能耗测量模块、焊接过程总能耗求解模块和可比能耗求解模块；
激光熔钎空载能耗求解模块，用于获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
激光熔钎焊接过程能耗求解模块，用于获取激光熔钎焊能耗，其中激光熔钎焊能耗为各焊接时段能耗之和；
激光熔钎气体总能耗测量模块，用于获取气体能耗，其中气体能耗为气体累积量数据，所述气体累积量数据通过气体体积流量计检测得到；
激光熔钎焊接过程总能耗求解模块，用于基于获取的空载能耗、激光熔钎焊能耗及气体能耗得到激光熔钎焊过程总能耗；
激光熔钎可比能耗求解模块，用于基于激光熔钎焊过程总能耗及焊件焊缝折合面积折算系数，确定激光熔钎单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述焊件焊缝折合面积折算系数为：
其中，Gk为合格焊件焊缝折合面积，Gkj为统计期内第j类合格焊件焊缝面积，n为合格焊件焊缝种类数，R1j为第j类合格焊件焊缝对应的复杂系数R1值，R2j为第j类合格焊件焊缝对应的焊件用焊材系数R2值，R3j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R3值，R4j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R4值。
7.根据权利要求6所述一种激光熔钎焊接过程能耗检测系统，其特征在于，采用空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗获得所述各空载时段能耗；
采用焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗获得各焊接时段能耗；
用气体体积流量计检测保护气体和压缩气体的体积；
当保护气体为混合气体时，应分别测量基体气体和各组分气体体积，如果焊接时使用了除保护气体外的其它气体，同样纳入测量范围。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-5中任一所述的激光熔钎焊接过程能耗检测方法。
9.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的激光熔钎焊接过程能耗检测方法。
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| CN103831513A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-06-04 | 武汉科技大学 | 电弧焊机的节能控制方法和装置 |
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2023
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