罐体焊缝局部均热温度场智能调控方法及系统与流程

本发明涉及数据处理，具体涉及一种罐体焊缝局部均热温度场智能调控方法及系统。

背景技术：

1、罐体焊缝广泛存在于压力容器、储罐、反应罐、运输罐和大型筒体结构中。此类焊缝通常包括沿罐体周向延伸的环缝和沿罐体轴向延伸的纵缝。与平板短焊缝相比，罐体焊缝位于曲面结构上，焊接热源在罐体曲面上连续移动，已焊区域、正在焊接区域和待焊区域之间存在持续热传递。焊缝中心线两侧还会受到板厚、坡口状态、夹具接触、罐体支撑位置和测温投影误差的影响，导致热影响区边界并不总是沿焊缝中心线两侧对称展开。

2、现有焊接温度场控制通常采用温度点越界判断、区域平均温度判断、温度梯度判断或整体温度场预测判断。此类方式能够对局部过热或温度梯度异常作出反应，但主要控制对象仍是温度值或温度梯度，难以直接反映罐体焊缝质量控制中更需要关注的热影响区边界位置。以罐体环缝为例，焊接热源沿周向连续运行时，前序焊缝段残余热量会沿罐体曲面传递至当前焊缝段；若只观察当前采样点温度，可能将前序热积累造成的边界外扩判断为当前瞬时扰动，从而执行方向不合适的调节动作。以罐体纵缝为例，若焊缝中心线第一侧靠近夹具接触散热区域，而第二侧处于自由散热区域，焊缝两侧热影响区边界可能出现单侧外扩或单侧不足；若只采用整体热输入调节，可能使一侧边界被修正的同时另一侧边界偏离目标范围。

3、此外，现有闭环反馈多以执行后温度是否下降、温度梯度是否回到范围内作为依据，缺少对执行前边界偏差、目标工艺参数理论响应、执行后边界实际响应之间的确定性比较。焊接热输入改变后，热影响区边界不会立即返回，而会受到电源响应、运动响应、热传导滞后和焊缝段热历史的共同影响。若缺少执行前后边界响应比较，容易将执行链路未生效判断为参数调节不足，或者将动态边界数据不适配判断为焊接工艺参数错误。

技术实现思路

1、针对背景技术中记载的技术问题，本发明提供了一种罐体焊缝局部均热温度场智能调控方法及系统，用于解决罐体环缝或纵缝连续焊接中，当前焊缝调控段的双侧热影响区边界偏差与前序相邻焊缝调控段的热积累延续关系混杂，导致工艺参数调节方向不稳定的问题。

2、一种罐体焊缝局部均热温度场智能调控方法，包括：将罐体环缝按周向弧长或将罐体纵缝按轴向长度划分为焊缝调控段，并将测温点编号、展开位置和焊缝中心线侧别写入测温映射表；按测温映射表把当前采样周期的测温值转换为带有段号、侧别、展开位置和可信标记的展开温度点；在同一焊缝调控段内，沿远离焊缝中心线方向读取第一侧温度点和第二侧温度点，得到双侧热影响区宽度；将当前焊缝调控段的双侧热影响区宽度分别与前序相邻焊缝调控段的同侧宽度及对应侧动态边界数据比较，得到边界偏差数据和段级回访数据；由边界偏差数据和段级回访数据生成均热状态码，按均热状态码限定的热输入方向筛除方向相反的候选工艺参数，并结合后续相邻焊缝调控段的边界偏差数据得到目标工艺参数；执行目标工艺参数后，将执行后双侧热影响区宽度与理论响应数据比较，得到执行残差数据，并由执行残差数据修正后续控制动作和动态边界数据。

3、本发明的有益效果体现在：

4、在罐体焊缝局部均热温度场智能调控方法中，将罐体焊缝局部均热控制由温度点控制、温度梯度控制或整体热输入控制，调整为基于焊缝调控段、测温映射表、展开温度点、双侧热影响区宽度、段级回访数据、均热状态码和执行残差数据的处理过程。通过焊缝调控段，使环缝或纵缝被划分为可单独比较、可相邻回访、可独立记录的处理对象；通过测温映射表，使罐体曲面上的测温值转换到统一的焊缝局部展开位置；通过双侧热影响区宽度，分别记录焊缝中心线第一侧和第二侧的边界外扩、边界不足或双侧不均衡；通过段级回访数据，区分当前焊缝调控段的局部偏移与前序相邻焊缝调控段延续形成的热积累；通过热输入方向筛除，排除与边界收敛方向相反的候选工艺参数；通过执行后边界响应比较，记录同向收敛、响应不足、回读失败和反向发散。整个方案使罐体焊缝局部均热控制过程能够按段记录、按侧比较并按执行结果修正。

1.一种罐体焊缝局部均热温度场智能调控方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，将罐体环缝按周向弧长或将罐体纵缝按轴向长度划分为焊缝调控段，包括：

3.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，将测温点编号、展开位置和焊缝中心线侧别写入测温映射表，包括：

4.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，按测温映射表把当前采样周期的测温值转换为带有段号、侧别、展开位置和可信标记的展开温度点，包括：

5.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，在同一焊缝调控段内，沿远离焊缝中心线方向读取第一侧温度点和第二侧温度点，得到双侧热影响区宽度，包括：

6.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，所述动态边界数据通过以下方式得到：

7.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，将当前焊缝调控段的双侧热影响区宽度分别与前序相邻焊缝调控段的同侧宽度及对应侧动态边界数据比较，得到边界偏差数据和段级回访数据，包括：

8.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，由边界偏差数据和段级回访数据生成均热状态码，按均热状态码限定的热输入方向筛除方向相反的候选工艺参数，并结合后续相邻焊缝调控段的边界偏差数据得到目标工艺参数，包括：

9.根据权利要求1所述的罐体焊缝局部均热温度场调控方法，其特征在于，执行目标工艺参数后，将执行后双侧热影响区宽度与理论响应数据比较，得到执行残差数据，并由执行残差数据修正后续控制动作和动态边界数据，包括：

10.一种罐体焊缝局部均热温度场调控系统，其特征在于，包括：