CN1395517A - 焊接部的焊道形状的计算方法 - Google Patents

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半田博幸
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Abstract

本发明的目的是解决在计算求出产生凸缘侧的凹痕或咬边形状时的多重解问题，提供一种确定正确的焊接条件的焊接部的焊道形状的计算方法。因此，设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、和焊接条件，由前述焊接条件利用热传导计算推定焊接对象的熔融部，对于推定的熔融部，相对于平行于焊接方向的轴和/或与焊接方向正交的轴进行坐标旋转，在旋转后的焊接部中设定差分网格，利用曲面方程式计算设定了前述差分网格的熔融部的位移，当对利用通过计算求出的熔融部位移确定的熔融形状进行前述坐标旋转时，以相反方向及旋转角进行旋转，直到满足计算结束判定标准为止，反复通过热传导计算对熔融部进行推定、前述坐标旋转、前述差分网格设定、和熔融部的位移计算，从而计算出电弧焊熔接部的焊道形状。

Description

焊接部的焊道形状的计算方法
[技术领域]
本发明涉及一种电弧焊中的焊道形状的高精度数值计算方法。
[背景技术]
电弧焊是通过由电弧放电产生的高温使多个独立的被焊接件局部熔融，通过使熔融的金属凝固对被焊接件进行焊接的焊接技术。在电弧焊中，大体存在两种方法：利用非消耗电极产生电弧，仅以被焊接件的熔融金属形成焊道的非消耗电极式电弧焊方法，和利用电弧热使可与被焊接件为相同材料的焊接填料和被焊接件熔融，通过混合熔融的焊接填料和熔融的被焊接件形成焊道形状的消耗电极式电弧焊接方法。
电弧焊的焊接质量由被焊接件的材料、接缝形状、焊接填料的材料、将电弧和焊接部与大气隔绝的保护气体的成分、被焊接件的板厚、焊接姿势、焊接电流、焊接电压、焊接速度等各种因素(焊接条件)所决定，过去，只有积累了多年经验的熟练技术人员才有可能设定前述焊接条件。
特开平7-214317号公报和特开平6-126453号公报以解决这一问题为目的。在特开平7-214317号公报中，焊接焊道形状近似于椭圆的一半的面积。并且，在特开平6-126453号中，在角焊情况下的焊道形状由[数学式1]计算。
[数学式1] dx dy = f ( x ) 1 - f 2 ( y ) f ( y ) = ρg 2 σ y 2 - 1 R 0 y - sin α
其中，ρ表示熔融金属密度，g表示重力加速度，σ表示焊接金属的表面张力，x，y，α，R0表示坐标轴x，y中焊道形状的连线、与y轴的角度α以及曲率R0。
然而，在现有的由熟练技术人员进行焊接条件设定的方法中，即使是熟练技术人员，在为了确保所需焊接质量的焊接条件设定中，也必须使用几个试验材料进行反复调整直到获得预定的正确条件为止，并且，无法推断出焊接后的焊接焊道是什么样的形状。
为了确认焊接焊道的形状，只有通过切断被焊接件的焊接部，对焊接断面部分进行研磨，用腐蚀液浸蚀来获得正确的焊接结果或判断是否正常，除此以外别无他法。
并且，在特开平7-214317号公报的使焊道形状接近椭圆面积的一半的方法中，不能获得正确的焊道形状，特别是在图1所示的角焊焊接的情况下，由于不能近似呈椭圆面积的一半，所以存在不能通过计算求出高精度的焊接焊道形状的问题，在特开平6-126453号公报中，虽然由于是根据[数学式1]进行计算所以可以求出图2所示的形状，但是存在这样的问题，即，在进行图3所示的非消耗电极式电弧焊的情况下产生凹痕的形状、和如图4所示在凸缘侧和腹板侧产生咬边的形状不能通过前述数学式1计算出来。其原因是，在采用[数学式1]的情况下，由于是根据初始值(x0，y0)求出相对于y坐标的焊道形状的X坐标，所以当表现出图3所示的凸缘侧凹痕或图4所示的凸缘侧咬边时，由于产生的重解，所以通过数值计算不能获得单一值。
[发明的概述]
因此，本发明的目的是解决在通过计算求出凸缘侧的凹痕或咬边形状时的多重解问题，提供一种易于体现凸缘侧的凹痕或咬边并可以确定正确的焊接条件的焊接部焊道形状的计算方法。
为了实现上述目的，本申请的第一个发明为一种电弧焊中焊道形状的数值计算方法，其中，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、和焊接条件，
由前述焊接条件利用热传导计算推定焊接对象的熔融部，
对于通过计算求出的熔融部，相对于平行于焊接方向的轴和/或与焊接方向正交的轴进行坐标旋转，
在旋转后的焊接部中设定差分网格，
利用曲面方程式计算设定了前述差分网格的熔融部的位移，
当对利用通过计算求出的熔融部位移确定的熔融形状进行前述坐标旋转时，以相反方向及旋转角进行旋转，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算对熔融部进行推定、前述坐标旋转、前述差分网格设定、和熔融部的位移计算。
第二项发明为一种电弧焊中焊道形状的数值计算方法，其中，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、焊接条件，
相对于焊接对象的平行于焊接方向的轴和/或与焊接线方向正交的轴进行坐标旋转，
由预先设定的焊接条件利用热传导计算推定熔融部，
在前述熔融部中设定差分网格，
利用曲面方程式计算设定了前述差分网格的熔融部的位移，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算的熔融部的推定、前述差分网格的设定、熔融部的位移计算，
当对前述未变动的熔融部形状和位移形状进行前述坐标旋转时，以相反的旋转方向和旋转角进行旋转。
第三项发明为一种焊接中焊道形状的数值计算方法，其中，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、焊接条件，
由前述焊接条件利用热传导计算推定焊接对象的熔融部，
对计算求出的熔融部相对于平行于焊接方向的轴和/或与焊接方向正交的轴进行坐标旋转，
在旋转后的熔融部中设定差分网格，
向设定了前述差分网格的熔融部中添加可以由前述焊接条件确定的焊缝金属量，
利用曲面方程式计算前述焊缝金属的位移，
在对由计算求出的熔融部的位移所确定的熔融形状进行前述坐标旋转时，以相反的旋转方向和旋转角进行旋转，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算对熔融部的推定、前述坐标旋转、前述差分网格的设定、焊缝金属量的添加、焊缝金属的位移计算。
第四项发明为一种电弧焊中焊道形状的数值计算方法，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、焊接条件，
相对于焊接对象的平行于焊接方向的轴和/或与焊接线方向正交的轴进行坐标旋转，
由预先设定的焊接条件利用热传导计算推定熔融部，
在前述熔融部中设定差分网格，添加由前述焊接条件确定的焊缝金属量，
利用曲面方程式计算设定了前述差分网格的前述焊缝金属的位移，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算的熔融部的推定、前述差分网格的设定、焊缝金属量的添加、熔融部的位移计算，
当对前述未变动的熔融部形状和位移形状进行前述坐标旋转时，以相反的旋转方向和旋转角进行旋转。
并且，在前述第一～第四项发明中，热传导计算是通过有限差分法或解析法，或者自由地对这些方法进行选择来计算的。
并且，对于曲面方程式的解法采用有限差分法进行计算。
进而，计算结束判定标准为：熔融部的形状和/或位移形状不变化、处于允许的误差范围内，或者，达到熔融部的形状和/或位移形状的计算次数。
[附图的简单说明]
图1是典型的角焊的剖视图；图2是表示利用现有方法所得焊道表面形状的说明图；图3是在产生跨越凸缘和腹板的凹痕的情况下的剖视图；图4是在跨越凸缘和腹板产生咬边的情况下的剖视图。
图5是在采用本发明第一个实施例的方法的情况下的流程图；图6是几何数据的模式图和XYZ坐标系的定义图；图7是坐标旋转后的几何数据的模式图和XY′Z′坐标系的定义图。
图8是采用第一和第二个实施例的方法计算出的焊接部在产生跨越凸缘和腹板的凹痕的情况下的焊道形状的仿真图。
图9是在采用本发明第二个实施例的方法的情况下的流程图；图10是在采用本发明第三个实施例的方法的情况下的流程图。
图11是表示在采用第三和第四个实施例的方法以指定计算出的正确焊接条件的情况下，焊接部的焊道形状的仿真图；图12是表示在采用第三和第四个实施例的方法计算出在焊接部凸缘和腹板侧产生咬边的情况下，焊道形状的仿真图。
图13是在采用本发明第四个实施例的方法的情况下的流程图。
[实施发明的最佳形式]
下面，根据附图说明本发明的第一个实施例。
图5表示采用本发明的方法的情况下的流程图。
在步骤1的几何数据设定中，设定作为焊接对象的焊缝形状的数值数据。例如，由CAD数据转换成适于进行根据本发明的计算的数据，采用表示预定的焊缝形状的数学式。图5表示设定的几何数据的模式图。
在步骤2的特性参数设定中，设定板厚和材料、焊缝间的间隙、由室温决定的作为材料特性值的热传导率和比热、密度、潜热、熔点温度和相变点等参数。
在步骤3的焊接条件设定中，设定焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊枪目标角度、焊枪升角、焊枪目标位置、电极系统、电极前端角度、保护气体的种类、电极和基材之间的距离等。
在步骤4的熔融部推定中，根据由步骤1到步骤3设定的数据进行热传导计算，提取出熔点温度以上的温度区域。在该热传导计算中，采用以下方法，通过对非线性热传导方程式或线性热传导方程式进行泰勒级数展开，进行差分化，利用有限差分法求解，采用热传导方程式的解析解来求解。在该实施例中，采用[数学式2]的非线性热传导方程式。
[数学式2] ∂ ∂ X [ K ( T ) ∂ T ∂ X ] + ∂ ∂ Y [ K ( T ) ∂ T ∂ Y ] + ∂ ∂ Z [ K ( T ) ∂ T ∂ Z ] = - c ( T ) ρ ( T ) ν ∂ T ∂ X
其中，K：热传导率，T：温度；c：比热，ρ：密度，v：焊接速度。
在步骤5的坐标旋转中，将坐标向图6中的X轴向旋转，定义出图7的新坐标系XY′Z′。在该实施例中，使其旋转45度。
在步骤6中，对于由步骤5进行坐标旋转的步骤4中的熔融部，利用作为熔融部的位移计算坐标系的XY′Z′坐标系设定差分网格。
在步骤7的熔融部位移计算中，通过对表示曲面方程式的[数学式3]进行泰勒级数展开来进行差分化，利用在步骤6中设定的差分网格采用有限差分法计算来计算焊接焊道的位移。
[数学式3] σ [ { 1 + ( ∂ Z ' Y ' ) 2 } ∂ 2 Z ' ∂ X 2 - 2 ∂ Z ' ∂ X ∂ Z ' ∂ Y ' ∂ 2 Z ' ∂ X ∂ Y ' + { 1 + ( ∂ Z ' ∂ X ) 2 } ∂ 2 Z ' ∂ Y ' 2 { 1 + ( ∂ Z ' ∂ X ) 2 + ( ∂ Z ' ∂ Y ' ) 2 } 3 / 2 ] ＝ρg(Z′cosθ+Ysinθ)-Pa+λ
其中，θ：X轴向的旋转角，Pa：电弧压力，λ：常数。
在步骤8的坐标反向旋转中，使由步骤7计算出的焊接焊道的位移数据向着与在步骤5中坐标旋转的方向相反的方向且以与在步骤5中坐标旋转的角度相同的大小进行旋转，从而返回到图6所示的坐标系中。
在步骤9中，对通过计算求出的最新的熔融部形状和前次计算求出熔融部的形状进行比较，判断是否在预先设定的熔融形状误差范围内。进而，对通过计算求出的最新的焊道位移形状和前次计算求出的焊道位移形状进行比较，判断是否在预先设定的位移形状误差范围内。
在此，在熔融形状误差或焊道位移形状误差分别在各自的误差范围内(收敛)，或者，循环次数达到预先设定的上限值的情况下结束，在未达到上述条件的情况下，根据位移计算结果进行步骤4的熔融部的推定计算，重复从步骤4到步骤9的计算，直到收敛为止。
图8是采用本发明方法计算出的焊接部焊道形状，可以很好地表现出用现有方法不能体现出来的凸缘和腹板中产生的凹痕部分。
下面，根据附图说明本发明的第二个实施例。
图9表示采用本发明方法的情况下的流程图。
在步骤11的几何数据设定中，设定作为焊接对象的焊缝形状的数值数据。例如，由CAD数据转换成适于进行根据本发明的计算的数据，采用表示预定焊缝形状的数学式。在此，采用在前述图6中设定的几何数据。
在步骤12的特性参数设定中，设定板厚和材料、焊缝间的间隙、由室温确定的作为材料特性值的热传导率和比热、密度、潜热、熔点温度和相变点等参数。
在步骤13的焊接条件设定中，设定焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊枪的目标角度、焊枪升角、焊枪的目标位置、电极系统、电极前端角度、保护气体的种类、电极和基材之间的距离等。
在步骤14的坐标旋转中，使坐标向图6中的X轴向旋转，定义图7的新坐标系XY′Z′。在该实施例中，使其旋转45度。
在步骤15的焊接部推定中，根据由步骤11到步骤14设定的数据进行热传导计算，提取出熔点温度以上的温度区域。在该热传导计算中，采用下述方法，通过对非线性热传导方程式或线性热传导方程式进行泰勒级数展开，以进行差分化，利用有限差分法求解，用热传导方程式的解析解来求解。在该实施例中，采用前述[数学式2]的非线性热传导方程式。
在步骤16中，对步骤15的熔融部，利用作为熔融部的位移计算坐标系的XY′Z′坐标系设定差分网格。
在步骤17的熔融部位移计算中，对表示曲面方程式的前述[数学式3]进行泰勒级数展开，以进行差分化，利用步骤16中设定的差分网格，用有限差分法对焊接焊道的位移进行计算。
在步骤18中，对通过计算求出的最新的熔融部形状和前次计算求出的熔融部形状进行比较，判断是否在预先设定的熔融形状误差范围内。进而，对通过计算求出的最新焊道位移形状和前次计算求出的焊道位移形状进行比较，判断是否在预先设定的位移形状误差范围内。
在此，在熔融形状误差或焊道位移形状误差分别在各自的误差范围内(收敛)，或者，循环次数达到预先设定的上限值的情况下结束，在未达到上述条件的情况下，根据位移计算结果进行步骤15的熔融部的推定计算，重复从步骤15到步骤18的计算，直到收敛为止。
在步骤19的坐标反向旋转中，使由步骤15计算出的熔融部的位置数据、和在步骤17中计算出的焊接焊道位移数据向着与在步骤14中坐标旋转的方向相反的方向且以与在步骤14中坐标旋转的角度相同的大小进行旋转，从而返回到图6所示的坐标系中。
采用第二个实施例的方法计算出的焊接部的焊道形状为前述图8所示的形状，可以很好地表现出用现有方法不能体现出来的凸缘和腹板中产生的凹痕部分。
下面，根据附图说明本发明的第三个实施例。
图10表示在采用该实施例的方法的情况下的流程图。
在步骤21的几何数据设定中，设定作为焊接对象的焊缝形状的数值数据。例如，由CAD数据转换成适于进行根据本发明的计算的数据，采用表示预定焊缝形状的数学式，设定的几何数据模式图与前述图6相同。
在步骤22的特性参数设定中，设定板厚和材料、焊缝间的间隙、由室温确定的作为材料特性值的热传导率和比热、密度、潜热、熔点温度和相变点等参数。
在步骤23的焊接条件设定中，设定焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊枪的目标角度、焊枪升角、焊枪的目标位置、电极系统、电极前端角度、保护气体的种类、电极和基材之间的距离等。
在步骤24的熔融部推定中，根据由步骤21到步骤23设定的数据进行热传导计算，提取出熔点温度以上的温度区域。在该热传导计算中，采用下述方法，通过对非线性热传导方程式或线性热传导方程式进行泰勒级数展开，以进行差分化，利用有限差分法求解，用热传导方程式的解析解来求解。在该实施例中，采用前述[数学式2]的非线性热传导方程式。
在步骤25的坐标旋转中，使坐标向图6中的X轴向旋转，定义图7的新坐标系XY′Z′。在该实施例中，使其旋转45度。
在步骤26中，对由步骤25进行坐标旋转后的步骤24中的熔融部，利用作为熔融部的位移计算坐标系的XY′Z′坐标系设定差分网格。
步骤27的焊缝金属量添加，可以利用通常已知的焊丝的熔融速度、焊接电流、焊丝的凸出长度、及焊丝直径的关系式来计算焊缝金属量。
在步骤28的熔融部位移计算中，对表示曲面方程式的前述[数学式3]进行泰勒级数展开，以进行差分化，利用步骤26中设定的差分网格，用有限差分法对焊接焊道的位移进行计算。
在步骤29的坐标反向旋转中，使由步骤27计算出的焊接焊道位移数据向着与在步骤25中坐标旋转的方向相反的方向且以与在步骤25中坐标旋转的角度相同的大小进行旋转，从而返回到图6所示的坐标系中。
在步骤30中，对通过计算求出的最新的熔融部形状和前次计算求出的熔融部形状进行比较，判断是否在预先设定的熔融形状误差范围内。进而，对通过计算求出的最新焊道位移形状和前次计算求出的焊道位移形状进行比较，判断是否在预先设定的位移形状误差范围内。
在此，在熔融形状误差或焊道位移形状误差分别在各自的误差范围内(收敛)，或者，循环次数达到预先设定的上限值的情况下结束，在未达到上述条件的情况下，根据位移计算结果进行步骤24的熔融部的推定计算，重复从步骤24到步骤30的计算，直到收敛为止。
图11是采用本发明方法计算出的焊接部的焊道形状，显示出没有咬边等焊接缺陷的良好结果。与此相反，在表示现有方法的例子的图12中，在凸缘侧或腹板侧产生咬边的焊接缺陷，该实施例的方法，很好地表现出用现有方法不能体现出来的凸缘和腹板两侧中产生的咬边部分。
下面，根据附图说明本发明的第四个实施例。
图13是表示在采用本发明的方法的情况下的流程图。
在步骤41的几何数据设定中，设定作为焊接对象的焊缝形状的数值数据。例如，由CAD数据转换成适于进行根据本发明的计算的数据，采用表示预定焊接形状的数学式。设定的几何数据模式图与前述图6中所示的情况相同。
在步骤42的特性参数设定中，设定板厚和材料、焊缝间的间隙、由室温确定的作为材料特性值的热传导率和比热、密度、潜热、熔点温度和相变点等参数。
在步骤43的焊接条件设定中，设定焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊枪的目标角度、焊枪升角、焊枪的目标位置、电极系统、电极前端角度、保护气体的种类、电极和基材之间的距离等。
在步骤45的熔融部推定中，根据由步骤41到步骤44设定的数据进行热传导计算，提取出熔点温度以上的温度区域。在该热传导计算中，采用下述方法，通过对非线性热传导方程式或线性热传导方程式进行泰勒级数展开，以进行差分化，利用有限差分法求解，用热传导方程式的解析解来求解。在该实施例中，采用前述[数学式2]的非线性热传导方程式。
在步骤44的坐标旋转中，使坐标向图6中的X轴向旋转，定义图7的新坐标系XY′Z′。在该实施例中，使其旋转45度。
在步骤46中，对在步骤44中进行坐标旋转、在步骤45中计算出的熔融部，利用作为熔融部的位移计算坐标系的XY′Z′坐标系设定差分网格。
步骤47的焊缝金属量添加，可以利用通常已知的焊丝的熔融速度、焊接电流、焊丝的凸出长度、及焊丝直径的关系式来计算焊缝金属量。
在步骤48的熔融部位移计算中，对表示曲面方程式的前述[数学式3]进行泰勒级数展开，以进行差分化，利用步骤46中设定的差分网格，用有限差分法对焊接焊道的位移进行计算。
在步骤50的坐标反向旋转中，使由步骤45计算出的熔融部的位置数据、和由步骤48计算出的焊接焊道的位移数据向着与在步骤44中坐标旋转的方向相反的方向且以与在步骤44中坐标旋转的角度相同的大小进行旋转，从而返回到图6所示的坐标系中。
在步骤49中，对通过计算求出的最新的熔融部形状和前次计算求出的熔融部形状进行比较，判断是否在预先设定的熔融形状误差范围内。进而，对通过计算求出的最新焊道位移形状和前次计算求出的焊道位移形状进行比较，判断是否在预先设定的位移形状误差范围内。
在此，在熔融形状误差或焊道位移形状误差分别在各自的误差范围内(收敛)，或者，循环次数达到预先设定的上限值的情况下结束，在未达到上述条件的情况下，根据位移计算结果进行步骤45的熔融部的推定计算，重复从步骤45到步骤49的计算，直到收敛为止。
采用该实施例方法计算出的焊接部的焊道形状与图11相同，显示出没有咬边等焊接缺陷的良好结果。与此相反，采用现有的方法，如图12所示，在凸缘侧或腹板侧产生咬边的焊接缺陷，在该实施例中，很好地表现出用现有方法不能体现出来的凸缘和腹板两侧中产生的咬边部分。
如上所述，采用本发明，具有以下效果。
(1)通过反复进行热传导计算和焊道位移形状计算，可以在实际进行焊接之前对焊缝表面形状和焊透形状进行评价，因而，与在实际焊接中设定焊接条件的方法相比，可以实现提高作业效率和减少成本两项目的。
(2)进而，由于采用热传导计算和焊道位移计算并用的计算方法，所以可以高精度地推定作为焊接结果的焊道形状。
(3)并且，由于在做焊道位移计算时进行坐标旋转，所以可以可靠地推定、计算利用现有的方法不能计算的跨越凸缘和腹板的凹痕。
[工业上的可利用性]
本发明作为电弧焊中焊道形状的高精度数值计算方法是有用的。

Claims (10)

1.一种焊接部的焊道形状计算方法，在对电弧焊中焊道形状的数值计算方法中，其特征在于，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、和焊接条件，
由前述焊接条件利用热传导计算推定焊接对象的熔融部，
对于通过计算求出的熔融部，相对于平行于焊接方向轴和/或与焊接方向正交的轴进行坐标旋转，
在旋转后的焊接部中设定差分网格，
利用曲面方程式计算设定了前述差分网格的熔融部的位移，
当对利用通过计算求出的熔融部位移确定的熔融形状进行前述坐标旋转时，以相反方向及旋转角进行旋转，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算对熔融部进行推定、前述坐标旋转、前述差分网格设定、和熔融部的位移计算。
2.一种焊接部的焊道形状的数值计算方法，在对电弧焊中焊道形状的数值计算方法中，其特征在于，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、和焊接条件，
相对于焊接对象的平行于焊接方向的轴和/或与焊接线方向正交的轴进行坐标旋转，
由预先设定的焊接条件利用热传导计算推定熔融部，
在前述熔融部中设定差分网格，
利用曲面方程式计算设定了前述差分网格的熔融部的位移，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算的熔融部的推定、前述差分网格的设定、熔融部的位移计算，
当对前述未变动的熔融部形状和位移形状进行前述坐标旋转时，以相反的旋转方向和旋转角进行旋转。
3.一种焊接部的焊道形状计算方法，在对电弧焊中焊道形状的数值计算方法中，其特征在于，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、焊接条件，
由前述焊接条件利用热传导计算推定焊接对象的熔融部，
对计算求出的熔融部相对于平行于焊接方向的轴和/或与焊接方向正交的轴进行坐标旋转，
在旋转后的熔融部中设定差分网格，
向设定了前述差分网格的熔融部中添加可以由前述焊接条件确定的焊缝金属量，
利用曲面方程式计算前述焊缝金属的位移，
在对由计算求出的熔融部的位移所确定的熔融形状进行前述坐标旋转时，以相反的旋转方向和旋转角进行旋转，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算对熔融部的推定、前述坐标旋转、前述差分网格的设定、焊缝金属量的添加、焊缝金属的位移计算。
4.一种焊接部的焊道形状计算方法，在对电弧焊中焊道形状的数值计算方法中，其特征在于，
设定焊接对象的几何数据、焊接对象和焊接环境的特性参数、焊接条件，
相对于焊接对象的平行于焊接方向的轴和/或与焊接线方向正交的轴进行坐标旋转，
由预先设定的焊接条件利用热传导计算推定熔融部，
在前述熔融部中设定差分网格，添加由前述焊接条件确定的焊缝金属量，
利用曲面方程式计算设定了前述差分网格的前述焊缝金属的位移，
直到满足计算结束判定标准为止，反复进行相对于位移形状通过热传导计算的熔融部的推定、前述差分网格的设定、焊缝金属量的添加、熔融部的位移计算，
当对前述未变动的熔融部形状和位移形状进行前述坐标旋转时，以相反的旋转方向和旋转角进行旋转。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的焊接部的焊道形状计算方法，其特征在于，热传导计算是通过有限差分法计算的。
6.如权利要求1至4中任何一项所述的焊接部的焊道形状计算方法，其特征在于，热传导计算是通过热传导方程式的解析法来计算的。
7.如权利要求1至4中任何一项所述的焊接部的焊道形状计算方法，其特征在于，热传导计算可通过对热传导方程式的解析法和有限差分法进行自由选择来计算。
8.如权利要求1至4中任何一项所述的焊接部的焊道形状计算方法，其特征在于，对于曲面方程式的解法可采用有限差分法进行计算。
9.如权利要求1至4中任何一项所述的焊接部的焊道形状计算方法，其特征在于，计算结束判定标准为：熔融部的形状和/或位移形状不变化、处于允许的误差范围内。
10.如权利要求1至4中任何一项所述的焊接部的焊道形状计算方法，其特征在于，计算结束判定标准为：达到熔融部的形状和/或位移形状的计算次数。
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