CN117697065A - 感应钎焊焊接过程能耗检测方法及其检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊接加工技术领域，提供一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法及其检测系统。获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；获取感应钎焊焊接过程能耗，其中感应钎焊焊接过程能耗为各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗；基于获取的空载能耗、感应钎焊焊接过程能耗得到感应钎焊焊接过程总能耗；基于感应钎焊焊接过程总能耗及感应钎焊合格焊件焊缝折合面积的折算系数，确定感应钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗。用于解决现有感应钎焊焊接过程能耗检测方法少，无法满足感应钎焊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。
Description
技术领域
本发明属于焊接加工技术领域，具体涉及一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法及其检测系统。
背景技术
近年来提出了实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的重大战略决策，对重型装备结构件制造的低能耗、少排放、能循环的现代化工业制造产业体系提出了明确要求。其中，焊接加工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。
目前，市场上出现了一些可以仿真工件在生命周期内能量损耗的软件，如Simapro7.0、Gabi4.0、Energy Lens等。虽然仿真信息也包含了加工过程对环境的影响，但是能耗组成信息不够具体。如Oliver开发了一套可以评估机床在加工过程中需求能量的系统Analysis VI，该系统要求对机床加工测试过程中同时获取的相关能耗流文件信息和切削力信息进行解析；Khan等通过实验方法建立了基于能量密度的不锈钢材料焊缝预测模型，研究了激光电弧焊工艺加工质量与能耗的多目标优化问题；Liu等通过优化激光电弧焊的激光运行时间和运行状态，对焊接过程的成本和能耗的多目标优化问题进行了研究。
感应钎焊是将需要焊接的金属工件放在感应线圈内，通高频交流电产生感应电磁场，在工件表面耦合产生感应电动势，在金属表面形成感应涡流，依靠在金属表面产生的涡流发热，在焊接部位一般会涂上钎料，待工件达到钎料熔化温度时焊接即可。与传统熔化焊接技术相比，感应钎焊焊接技术更适用于管件套接，管和法兰、轴和轴套、车刀刀头、锯齿片地焊接，同时也更适用于熔化温度要求较高的金属材料。同时，感应钎焊焊接技术也是最清洁环保的焊接方式之一。
焊接加工过程能耗管理是一项复杂的系统工程，涉及的主体多，范围广，目前我国焊接加工过程的能耗检测技术研究尚处于起步阶段，测试方法的缺口非常大。为了可以更好的引导和规范焊接制造企业系统地构建焊接加工能耗检测管理体系，带动相关企业协同绿色节能发展，规范企业进行焊接加工能耗管理和能耗信息披露工作，为相关政府组织和检测机构提供焊接加工能耗认证/评价依据，建立公开、透明、绿色、可持续发展的焊接加工能耗管理机制，助推我国焊接制造业绿色节能可持续发展，当前有必要进行焊接加工能耗链管理及检测方法的研究。本发明将针对现有研究的不足，建立了一套感应钎焊焊接加工过程能耗检测体系，对于促进焊接构件生产加工生产企业积极采用新材料、新工艺、新技术进行产品升级换代、提高效率，对于制造业节能、降耗及社会可持续发展具有重要指导意义。
发明内容
本发明提供一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法，用于解决现有感应钎焊焊接过程能耗检测方法少，无法满足感应钎焊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。
本发明提供一种感应钎焊焊接过程能耗检测系统，用以实现一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法，以满足感应钎焊焊接制造企业能耗管理的关键环节和检测需求。
本发明通过以下技术方案实现：
一种感应钎焊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；
获取感应钎焊焊接过程能耗，其中感应钎焊焊接过程能耗为各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗；
基于获取的空载能耗、感应钎焊焊接过程能耗得到感应钎焊焊接过程总能耗；
基于感应钎焊焊接过程总能耗及感应钎焊合格焊件焊缝折合面积的折算系数，确定感应钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述感应钎焊合格焊件焊缝折合面积公式具体为，
式中，Gk为统计期内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接材料系数R2值；R3j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R3值；R4j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R4值。
进一步的，所述获取空载能耗具体为，空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗，按式(1)计算，
其中，
式中，为空载时段i消耗的能量；/>为空载时段i结束时刻的输入能量；为空载时段i开始时刻的输入能量；Eu为空载时段总能耗；Qu为空载时段的数量。
进一步的，所述感应钎焊焊接过程能耗具体为，各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗，按式(3)计算，
其中，
式中，为焊接时段i消耗的能量；/>为焊接时段i结束时刻的输入能量；为焊接时段i开始时刻的输入能量；Eweld为焊接加工能耗；Qweld为焊接时段的数量。
进一步的，所述感应钎焊焊接过程总能耗具体为，
EH＝Eu+Eweld (6)
式中，EH为焊接过程总能耗；Eweld为焊接加工能耗；Eu为空载时段总能耗。
进一步的，所述焊条电弧焊单位合格焊件焊缝质量可比能耗按式(8)计算，
式中，Gk为统计期内合格焊件焊缝折合质量；EH为焊接过程总能耗；ek为熔化焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗。
进一步的，所述折算系数包括，复杂系数R1值、焊件用焊接材料系数R2值、工件材料系数R3值和预热温度控制系数R4值；
所述复杂系数R1值具体为焊缝形式，包括对接、搭接及T接；
所述焊件用焊接材料系数R2值具体为焊条材料种类，包括药芯钎料、药皮钎料及实心钎料；
所述工件材料系数R3值具体为工件材料，包括PCB焊盘、碳钢、硬质合金、合金钢、不锈钢、镍基合金及有色金属。
所述预热温度控制系数R4值具体为不同温度区间与不同焊缝面积的关系，温度区间包括≤100℃、100℃～200℃和≥200℃；焊缝面积包括≤10-3m2、10-3m2～10-2m2和≥10- 2m2。
一种感应钎焊焊接过程能耗检测系统，所述检测系统使用上述感应钎焊焊接过程能耗检测方法，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、焊接过程总能耗求解模块和可比能耗求解模块：
所述空载能耗求解模块，用于获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
所述焊接过程能耗求解模块，用于获取感应钎焊焊接过程能耗，其中感应钎焊焊接过程能耗为各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗；
所述焊接过程总能耗求解模块，用于基于获取的空载能耗、感应钎焊焊接过程能耗得到感应钎焊焊接过程总能耗；
所述可比能耗求解模块，用于基于感应钎焊焊接过程总能耗及感应钎焊合格焊件焊缝折合面积的折算系数，确定感应钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述感应钎焊合格焊件焊缝折合面积公式具体为，
式中，Gk为统计期内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接材料系数R2值；R3j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R3值；R4j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R4值。
进一步的，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。
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，实现上述的感应钎焊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感应钎焊焊接过程能耗检测方法。
本发明的有益效果是：
本发明对于促进焊接构件生产加工生产企业积极采用新材料、新工艺、新技术进行产品升级换代、提高效率，对于制造业节能、降耗及社会可持续发展具有重要指导意义。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
图2是本发明的系统结构图。
图3是本发明的焊接接头型式示意图。
图中所示，1为焊件Ⅰ、2为钎料及钎剂、3为焊件Ⅱ、4为感应线圈。
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。
如图1所示，一种感应钎焊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；
获取感应钎焊焊接过程能耗，其中感应钎焊焊接过程能耗为各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗；
基于获取的空载能耗、感应钎焊焊接过程能耗得到感应钎焊焊接过程总能耗；
基于感应钎焊焊接过程总能耗及感应钎焊合格焊件焊缝折合面积的折算系数，确定感应钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述感应钎焊合格焊件焊缝折合面积公式具体为，
式中，Gk为统计期内合格焊件焊缝折合面积，单位为平方米(m2)；Gkj为统计期内第j类合格焊件焊缝面积，单位为平方米(m2)；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接材料系数R2值；R3j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R3值；R4j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R4值。
进一步的，所述获取空载能耗具体为，空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗，按式(1)计算，
其中，
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。
进一步的，所述获取焊条电弧焊接过程能耗具体为，各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗，按式(3)计算，
其中，
式中，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。
进一步的，所述焊条电弧焊接过程总能耗具体为，
EH＝Eu+Eweld (6)
式中，EH为焊接过程总能耗，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)；Eu为空载时段总能耗，单位为千克标准煤(kgce)。
进一步的，所述焊条电弧焊单位合格焊件焊缝质量可比能耗按式(8)计算，
式中，Gk为统计期内合格焊件焊缝折合质量，单位为平方米(m2)；EH为焊接过程总能耗，单位为千克标准煤(kgce)；eH为焊条电弧焊单位合格焊件焊缝质量可比能耗，单位为千克标准煤每平方米(kgce/m2)。
进一步的，所述折算系数包括，复杂系数R1值、焊件用焊接材料系数R2值、工件材料系数R3值和预热温度控制系数R4值；
所述复杂系数R1值具体为焊缝形式，包括对接、搭接及T接；
根据焊接位置评定技术等级，确定焊件复杂系数R1，见表1。
表1焊件复杂系数R1
| 焊缝形式 | 断面-断面钎缝(对接) | 表面与表面钎缝(搭接) | 断面-表面钎缝(T接) |
| 复杂系数 | 1.3 | 1.0 | 1.2 |
所述焊件用焊接材料系数R2值具体为焊条材料种类，包括药芯钎料、药皮钎料及实心钎料；
根据焊接材料铺展效率评定技术等级，确定焊件用焊接材料系数R2，见表2。
表2焊件用焊接材料系数R2
| 材料分类 | 药芯钎料 | 药皮钎料 | 实心钎料 |
| 焊接材料系数 | 1.1 | 1.2 | 1.05 |
所述工件材料系数R3值具体为工件材料，包括PCB焊盘、碳钢、硬质合金、合金钢、不锈钢、镍基合金及有色金属；
根据焊接加工材料评定技术等级，确定工件材料系数R3，见表2。
表3工件材料系数R3
| 工件材料 | PCB焊盘 | 碳钢 | 硬质合金 | 合金钢 | 不锈钢 | 镍基合金 | 有色金属材料 |
| 材料系数 | 0.7 | 1.0 | 1.05 | 1.1 | 1.3 | 1.4 | 1.5 |
所述预热温度控制系数R4值具体为不同温度区间与不同焊缝面积的关系，温度区间包括≤100℃、100℃～200℃和≥200℃；焊缝面积包括≤10-3m2、10-3m2～10-2m2和≥10- 2m2。
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R4，见表4。
表4预热温度系数R4
下面通过一个具体感应钎焊焊接过程能耗计算示例对本发明实施例提出的感应钎焊焊接过程能耗检测方法进一步说明。
首先确定初始相关材料和参数，具体如下：
确定焊接材料及试板种类
钎料采用GB/T 10046—2018规定的BAg45CuZn实心钎料，根据表2得出R2＝1.05，焊接工件采用GB/T 1591—2018规定的Q355B热轧钢，根据表3得出R3＝1.0。
然后确定焊接接头型式和试板尺寸规格；
焊接接头型式和试板尺寸规格如图3和表5所示。其中t-试板厚度，取5mm；L1及L2为试板长度，分别取50mm、100mm，接头型式为表面与表面钎缝(搭接)，因此R1＝1.0。
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(L1) | 试板长度(L2) |
| 参数 | 5mm | 20mm | 50mm | 100mm |
由于焊接区域面积S＝2mm×1000mm＝2000mm2＝20cm2＝2×10-3m2,预热温度≤100℃，因此R4＝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感应钎焊能耗测试，根据表3得出R4＝1.04。
表6焊接工艺参数
| 序号 | 分类 | 参数 |
| 1 | 焊片厚度(mm) | 1.0 |
| 2 | 焊接功率(kW) | 25 |
| 3 | 焊接频率(kHz) | 200 |
| 4 | 焊接时间(s) | 30 |
| 5 | 保温时间(s) | 60 |
| 6 | 待焊焊件面积(m2) | 10-3 |
| 7 | 预热温度(℃) | 80～100 |
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；
记录感应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7所示。
表7焊接能耗检测过程
根据表7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)计算空载时段总能耗。即表7中序号2+序号5＝0.00055305kgce。
根据表7中1个焊接过程的开始时刻能耗值和结束时刻能耗值，1个保温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)计算焊接时段总能耗。即表6中序号3+序号4＝0.00157066kgce。
总能耗为空载时段总能耗与焊接时段总能耗之和，计算结果如表8所示。
表8焊接总能耗计算结果
单位：kgce
| 类别 | 空载时段总能耗 | 焊接时段总能耗 | 焊接加工过程总能耗 |
| 能耗值 | 0.00055305 | 0.00157066 | 0.00212371 |
合格焊件焊缝折合面积按式(7)计算：
其中，Gkj＝1×10-3m2，R1＝1.0、R2＝1.05、R3＝1.0、R4＝1.04
单位合格焊件焊缝面积可比能耗按式(8)计算：
需要说明的是，前述对感应钎焊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。
如图2所示，一种感应钎焊焊接过程能耗检测系统，所述检测系统使用如上述感应钎焊焊接过程能耗检测方法，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、焊接过程总能耗求解模块和可比能耗求解模块：
所述空载能耗求解模块，用于获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
所述焊接过程能耗求解模块，用于获取感应钎焊焊接过程能耗，其中感应钎焊焊接过程能耗为各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗；
所述焊接过程总能耗求解模块，用于基于获取的空载能耗、感应钎焊焊接过程能耗得到感应钎焊焊接过程总能耗；
所述可比能耗求解模块，用于基于感应钎焊焊接过程总能耗及感应钎焊合格焊件焊缝折合面积的折算系数，确定感应钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述感应钎焊合格焊件焊缝折合面积公式具体为，
式中，Gk为统计期内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接材料系数R2值；R3j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R3值；R4j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R4值。
进一步的，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。
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感应钎焊焊接过程能耗，解决了现有焊接过程感应钎焊焊接能耗检测方法少，无法满足感应钎焊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，为了可以更好的引导和规范焊接制造企业系统地构建焊接加工能耗检测管理体系，带动相关企业协同绿色节能发展，规范企业进行焊接加工能耗管理和能耗信息披露工作，为相关政府组织和检测机构提供焊接加工能耗认证/评价依据，建立公开、透明、绿色、可持续发展的焊接加工能耗管理机制，助推我国焊接制造业绿色节能可持续发展，当前有必要进行焊接加工能耗链管理及检测方法的研究。对于促进焊接构件生产加工生产企业积极采用新材料、新工艺、新技术进行产品升级换代、提高效率，对于制造业节能、降耗及社会可持续发展具有重要指导意义。
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，实现上述的感应钎焊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感应钎焊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 (10)
1.一种感应钎焊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；
获取感应钎焊焊接过程能耗，其中感应钎焊焊接过程能耗为各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗；
基于获取的空载能耗、感应钎焊焊接过程能耗得到感应钎焊焊接过程总能耗；
基于感应钎焊焊接过程总能耗及感应钎焊合格焊件焊缝折合面积的折算系数，确定感应钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述感应钎焊合格焊件焊缝折合面积公式具体为，
式中，Gk为统计期内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接材料系数R2值；R3j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R3值；R4j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R4值。
2.根据权利要求1所述一种感应钎焊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，空载结束时刻的能耗减去空载开始时刻的能耗，按式(1)计算，
其中，
式中，为空载时段i消耗的能量；/>为空载时段i结束时刻的输入能量；/>为空载时段i开始时刻的输入能量；Eu为空载时段总能耗；Qu为空载时段的数量。
3.根据权利要求1所述一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述感应钎焊焊接过程能耗具体为，各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗，按式(3)计算，
其中，
式中，为焊接时段i消耗的能量；/>为焊接时段i结束时刻的输入能量；为焊接时段i开始时刻的输入能量；Eweld为焊接加工能耗；Qweld为焊接时段的数量。
4.根据权利要求1所述一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述感应钎焊焊接过程总能耗具体为，
EH＝Eu+Eweld (6)
式中，EH为焊接过程总能耗；Eweld为焊接加工能耗；Eu为空载时段总能耗。
5.根据权利要求1所述一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述焊条电弧焊单位合格焊件焊缝质量可比能耗按式(8)计算，
式中，Gk为统计期内合格焊件焊缝折合质量；EH为焊接过程总能耗；ek为熔化焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗。
6.根据权利要求1所述一种感应钎焊焊接过程能耗检测方法，其特征在于，所述折算系数包括，复杂系数R1值、焊件用焊接材料系数R2值、工件材料系数R3值和预热温度控制系数R4值；
所述复杂系数R1值具体为焊缝形式，包括对接、搭接及T接；
所述焊件用焊接材料系数R2值具体为焊条材料种类，包括药芯钎料、药皮钎料及实心钎料；
所述工件材料系数R3值具体为工件材料，包括PCB焊盘、碳钢、硬质合金、合金钢、不锈钢、镍基合金及有色金属；
所述预热温度控制系数R4值具体为不同温度区间与不同焊缝面积的关系，温度区间包括≤100℃、100℃～200℃和≥200℃；焊缝面积包括≤10-3m2、10-3m2～10-2m2和≥10-2m2。
7.根据权利要求1所述一种感应钎焊焊接过程能耗检测系统，其特征在于，所述检测系统使用如权利要求1-6任一所述感应钎焊焊接过程能耗检测方法，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、焊接过程总能耗求解模块和可比能耗求解模块：
所述空载能耗求解模块，用于获取空载能耗，其中空载能耗为各空载时段能耗之和；
所述焊接过程能耗求解模块，用于获取感应钎焊焊接过程能耗，其中感应钎焊焊接过程能耗为各焊接时段能耗的获取为焊接结束时刻的能耗减去焊接开始时刻的能耗；
所述焊接过程总能耗求解模块，用于基于获取的空载能耗、感应钎焊焊接过程能耗得到感应钎焊焊接过程总能耗；
所述可比能耗求解模块，用于基于感应钎焊焊接过程总能耗及感应钎焊合格焊件焊缝折合面积的折算系数，确定感应钎焊单位合格焊件焊缝面积可比能耗；
所述感应钎焊合格焊件焊缝折合面积公式具体为，
式中，Gk为统计期内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接材料系数R2值；R3j为第j类合格焊件焊缝对应的工件材料系数R3值；R4j为第j类合格焊件焊缝对应的预热温度控制系数R4值。
8.根据权利要求7所述一种感应钎焊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。
9.一种计算机设备，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1-6中任一所述的感应钎焊焊接过程能耗检测方法。
10.一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1-6中任一所述的感应钎焊焊接过程能耗检测方法。
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