焊缝气孔产生倾向的判别方法、装置、设备及产品与流程

1.本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊缝气孔产生倾向的判别方法、装置、设备及产品。


背景技术：

2.气孔缺陷是熔化焊常见缺陷之一，在焊缝中存在“冶金型”与“工艺型”两种类型气孔。在当前的数值模拟研究气孔研究中，研究多着眼于激光、电子束等高能束焊接的工艺型气孔，认为工艺型气孔与高能束焊接匙孔的不稳定性有关，匙孔不稳定导致匙孔塌陷，熔池中形成封闭气泡，部分气泡在熔池凝固时未能逸出熔池从而形成工艺型气孔。但当前尚缺少对冶金型气孔的研究与评价。


技术实现要素：

3.本发明提供一种焊缝气孔产生倾向的判别方法，用以解决现有技术中对冶金型气孔对熔化焊接头服役性能影响大、测量与检测困难，当前尚缺少可靠有效的评价方法的缺陷，通过对熔化焊过程的气孔产生倾向进行数值模拟，采用计算流体力学数值模拟的方式再现焊接过程，充分考虑了气孔产生物理机制，建立空化势模型判定气孔产生的倾向，进而实现对焊接工艺的指导。
4.本发明还提供一种焊缝气孔产生倾向的判别装置。
5.本发明又提供一种电子设备。
6.本发明再提供一种计算机程序产品。
7.根据本发明第一方面提供的一种焊缝气孔产生倾向的判别方法，包括：
8.获取焊接过程中的预设焊接参数；
9.将所述预设焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应所述预设焊接参数的气孔产生倾向值，其中，所述熔池拟态模型是基于熔池拟态样本训练得到的；
10.确定所述气孔产生倾向值满足预设气孔产生阈值，则判定所述预设焊接参数符合焊接要求；
11.确定所述气孔产生倾向值不满足预设气孔产生阈值，则丢弃所述预设焊接参数。
12.需要说明的是，通过获取焊接过程中的预设焊接参数，并输入至熔池拟态模型中，能够得到对应该预设焊接参数的气孔产生倾向值，通过得到的气孔产生倾向值进行判断，进而可获知预设焊接参数是否会导致熔池内产生气孔，以及是否需要对预设焊接参数进行优化。
13.根据本发明的一种实施方式，所述将所述预设焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应所述预设焊接参数的气孔产生倾向值的步骤中，具体包括：
14.获取所述预设焊接参数的特征值；
15.提取所述特征值的第一特征向量，所述第一特征向量指向采样周期的起始点；
16.将所述第一特征向量输入至所述熔池拟态模型中，并输出对应的即时气孔倾向参
数；
17.根据所述即时气孔倾向参数生成所述气孔产生倾向值。
18.具体来说，本实施例提供了一种输出对应所述预设焊接参数的气孔产生倾向值的实施方式，通过提取特征值中的第一特征向量，实现了对任意时刻的气孔产生倾向进行获取，即得到第一特征向量对应时刻的即时气孔产生倾向。
19.需要说明的是，通过基于热-流耦合的数值模拟手段，克服熔化焊接过程中难以实时监测气孔形成的问题，考虑气孔产生物理机制建立空化势模型，实现对即时气孔产生倾向的有效评。
20.根据本发明的一种实施方式，所述将所述预设焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应所述预设焊接参数的气孔产生倾向值的步骤中，具体包括：
21.获取所述预设焊接参数的特征值；
22.提取所述特征值的第一特征向量和第二特征向量，所述第一特征向量指向采样周期的起始点，所述第二特征向量指向采样周期的终止点；
23.将所述第一特征向量和所述第二特征向量输入至所述熔池拟态模型中，并输出对应的累积气孔倾向参数；
24.根据所述累积气孔倾向参数生成所述气孔产生倾向值。
25.具体来说，本实施例提供了另一种输出对应所述预设焊接参数的气孔产生倾向值的实施方式，通过提取特征值中的第一特征向量和第二特征向量，实现了对采样周期的起始点和终止点之间气孔产生倾向累积的获取，即得到第一特征向量和第二特征向量之间，气孔产生倾向的累积参数。
26.需要说明的是，通过基于热-流耦合的数值模拟手段，克服熔化焊接过程中难以实时监测气孔形成的问题，考虑气孔产生物理机制建立空化势模型，实现对累积气孔产生倾向的有效评。
27.根据本发明的一种实施方式，所述获取焊接过程中的预设焊接参数的步骤中，具体包括：
28.获取所述焊接过程中，所述熔池的温度场特征、流场特征、材料特征和焊接工艺特征；
29.根据所述温度场特征、所述流场特征、所述材料特征和所述焊接工艺特征生成所述预设焊接参数。
30.具体来说，本实施例提供了一种获取焊接过程中的预设焊接参数的实施方式，通过获得焊接过程中温度、压力、速度等物理量，以及随流场的变化参数，并结合材料的热物理参数，实现了对预设焊接参数的生成。
31.根据本发明的一种实施方式，所述熔池拟态模型输出的气孔产生倾向值为，在所述焊接过程中的冶金型气孔的空化倾向。
32.具体来说，本实施例提供了一种熔池拟态模型输出的气孔产生倾向值的实施方式，冶金型气孔则是由于冶金反应产生不溶性气体，其形成和稳定存在与熔池空化有关，与材料属性、焊接方法、焊接工艺均有关系，是熔化焊较难控制与消除的一类气孔。
33.需要说明的是，冶金型气孔的存在往往将导致应力集中，成为潜在的裂纹源，降低焊缝承载面积，降低焊缝疲劳强度，最终导致焊接结构断裂失效。
34.还需要说明的是，本实施例基于数值模拟方法进行，可有效节约试验成本，缩短熔化焊工艺研发周期，提高研发生产效率。
35.进一步地，本实施例通过再现焊接熔池形成、发展直至凝固的过程来建立焊接熔池传热、流动和相变行为与焊接缺陷形成的相关性，从而指导焊接工艺。
36.根据本发明的一种实施方式，所述熔池拟态模型是基于熔池拟态样本训练得到的步骤中，具体包括：
37.获取多个焊接参数样本；
38.根据多个所述焊接参数样本生成多个所述熔池拟态样本；
39.根据多个所述熔池拟态样本训练得到所述熔池拟态模型。
40.具体来说，本实施例提供了一种训练熔池拟态模型的实施方式，通过多个焊接参数样本，实现了对熔池拟态样本的建立，并根据多熔池拟态样本对熔池拟态模型进行训练。
41.根据本发明的一种实施方式，所述根据多个所述熔池拟态样本训练得到所述熔池拟态模型的步骤中，具体包括：
42.获取所述熔池拟态样本的样本特征值；
43.获取所述样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量，其中，所述第一样本向量指向采样周期的起始点，所述第二样本向量指向熔池内的空化压力，所述第三样本向量指向所述熔池内的即时压力，所述第四样本向量指向所述熔池空化过程中的附加压力；
44.根据所述第一样本向量、所述第二样本向量、所述第三样本向量和所述第四样本向量构建所述熔池的即时空化倾向函数；
45.根据所述即时空化倾向函数训练所述熔池拟态模型。
46.具体来说，本实施例提供了一种根据多个所述熔池拟态样本训练得到所述熔池拟态模型的实施方式，通过对熔池内的空化压力、即时压力和附加压力进行获取，实现了对采样周期起始点的即时空化倾向的样本训练。
47.进一步地，通过根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量构建即时空化倾向函数，实现了对即时空化倾向的输出，根据即时空化倾向的输出训练实现了对熔池拟态模型的训练。
48.根据本发明的一种实施方式，所述获取所述样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量的步骤中，具体包括：
49.获取大气压力、焊接材料摩尔质量、气体常数、焊接材料汽化热、焊接材料的沸点温度和熔池即时温度；
50.根据所述大气压力、所述焊接材料摩尔质量、所述气体常数、所述焊接材料汽化热、所述焊接材料的沸点温度和所述熔池即时温度构建焊接材料的饱和蒸汽压力函数；
51.通过所述饱和蒸汽压力函数生成所述空化压力。
52.具体来说，本实施例提供了一种第二样本向量指向的空化压力的计算实施方式。
53.根据本发明的一种实施方式，所述获取所述样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量的步骤中，具体包括：
54.获取焊接材料表面张力和气孔临界形核半径；
55.根据所述焊接材料表面张力和所述气孔临界形核半径构建焊接材料的表面附加
压力函数；
56.通过所述表面附加压力函数生成所述附加压力。
57.具体来说，本实施例提供了一种第四样本向量指向的附加压力的计算实施方式。
58.根据本发明的一种实施方式，所述获取所述样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量的步骤之后，具体还包括：
59.获取所述样本特征值中的第五样本向量，其中，所述第五样本向量指向采样周期的终止点；
60.根据所述第一样本向量、所述第二样本向量、所述第三样本向量、所述第四样本向量和所述第五样本向量构建所述熔池的累积空化倾向函数；
61.根据所述累积空化倾向函数训练所述熔池拟态模型。
62.具体来说，本实施例提供了另一种根据多个所述熔池拟态样本训练得到所述熔池拟态模型的实施方式，通过对熔池内的空化压力、即时压力和附加压力进行获取，实现了对采样周期起始点和终止点的获取，实现了对累积空化倾向的样本训练。
63.进一步地，通过根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量、第四样本向量和第五样本向量构建累积空化倾向函数，实现了对即时空化倾向的输出，根据累积空化倾向的输出训练实现了对熔池拟态模型的训练。
64.根据本发明第二方面提供的一种焊缝气孔产生倾向的判别装置，包括：获取模块、生成模块、第一判断模块和第二判断模块；
65.所述获取模块用于获取焊接过程中的焊接参数；
66.所述生成模块用于将所述焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应所述焊接参数的气孔产生倾向值，其中，所述熔池拟态模型是基于熔池拟态样本训练得到的；
67.所述第一判断模块用于确定所述气孔产生倾向值满足预设气孔产生阈值，则判定所述焊接参数符合焊接要求；
68.所述第二判断模块用于确定所述气孔产生倾向值不满足预设气孔产生阈值，则丢弃所述焊接参数。
69.根据本发明第三方面提供的一种电子设备，包括：存储器和处理器；
70.所述存储器和所述处理器通过总线完成相互间的通信；
71.所述存储器存储有，能够在所述处理器上运行的计算机指令；
72.所述处理器调用所述计算机指令时，能够执行上述的焊缝气孔产生倾向的判别方法。
73.根据本发明第四方面提供的一种计算机程序产品，其包括存储有计算机程序的非暂态机器可读介质，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的焊缝气孔产生倾向的判别方法的步骤。
74.本发明中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本发明提供的一种焊缝气孔产生倾向的判别方法、装置、设备及产品，通过对熔化焊过程的气孔产生倾向进行数值模拟，采用计算流体力学数值模拟的方式再现焊接过程，充分考虑了气孔产生物理机制，建立空化势模型判定气孔产生的倾向，进而实现对焊接工艺的指导。
75.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
76.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
77.图1是本发明提供的焊缝气孔产生倾向的判别方法的流程示意图；
78.图2是本发明提供的焊缝气孔产生倾向的判别装置的结构示意图；
79.图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。
80.附图标记：
81.100、获取模块；200、生成模块；300、第一判断模块；400、第二判断模块；810、处理器；820、通信接口；830、存储器；840、通信总线。
具体实施方式
82.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
83.下面结合说明书附图对本发明进行具体说明，方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。在本发明的描述中，除非另有说明，“至少一个”包括一个或多个。“多个”是指两个或两个以上。例如，a、b和c中的至少一个，包括：单独存在a、单独存在b、同时存在a和b、同时存在a和c、同时存在b和c，以及同时存在a、b和c。在本发明中，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
84.下面结合具体实施方式对本发明进行具体说明。
85.在本发明的一些具体实施方案中，如图1所示，本方案提供一种焊缝气孔产生倾向的判别方法，包括：
86.获取焊接过程中的预设焊接参数；
87.将预设焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应预设焊接参数的气孔产生倾向值，其中，熔池拟态模型是基于熔池拟态样本训练得到的；
88.确定气孔产生倾向值满足预设气孔产生阈值，则判定预设焊接参数符合焊接要求；
89.确定气孔产生倾向值不满足预设气孔产生阈值，则丢弃预设焊接参数。
90.详细来说，本发明提供一种焊缝气孔产生倾向的判别方法，用以解决现有技术中对冶金型气孔对熔化焊接头服役性能影响大、测量与检测困难，当前尚缺少可靠有效的评价方法的缺陷，通过对熔化焊过程的气孔产生倾向进行数值模拟，采用计算流体力学数值模拟的方式再现焊接过程，充分考虑了气孔产生物理机制，建立空化势模型判定气孔产生的倾向，进而实现对焊接工艺的指导。
91.需要说明的是，通过获取焊接过程中的预设焊接参数，并输入至熔池拟态模型中，
能够得到对应该预设焊接参数的气孔产生倾向值，通过得到的气孔产生倾向值进行判断，进而可获知预设焊接参数是否会导致熔池内产生气孔，以及是否需要对预设焊接参数进行优化。
92.在可能的实施方式中，通过建立工程条件、熔池行为与焊缝气孔倾向三者的相关性，缩短工艺开发周期、减少开发投入；分析熔化焊气孔缺陷倾向，并提出控制策略和工艺改进措施，提升焊缝质量，减少补焊、返修工序，提高生产效率，减少制造成本。
93.在可能的实施方式中，对丢弃后的预设焊接参数进行优化，并将优化调整后的预设焊接参数重新输入至熔池拟态模型，并得到相应的气孔产生倾向值，根据更新后的气孔产生倾向值重新进行判断。
94.在本发明一些可能的实施例中，将预设焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应预设焊接参数的气孔产生倾向值的步骤中，具体包括：
95.获取预设焊接参数的特征值；
96.提取特征值的第一特征向量，第一特征向量指向采样周期的起始点；
97.将第一特征向量输入至熔池拟态模型中，并输出对应的即时气孔倾向参数；
98.根据即时气孔倾向参数生成气孔产生倾向值。
99.具体来说，本实施例提供了一种输出对应预设焊接参数的气孔产生倾向值的实施方式，通过提取特征值中的第一特征向量，实现了对任意时刻的气孔产生倾向进行获取，即得到第一特征向量对应时刻的即时气孔产生倾向。
100.需要说明的是，通过基于热-流耦合的数值模拟手段，克服熔化焊接过程中难以实时监测气孔形成的问题，考虑气孔产生物理机制建立空化势模型，实现对即时气孔产生倾向的有效评。
101.在可能的实施方式中，气孔为冶金型气孔。
102.在可能的实施方式中，预设焊接参数至少包括了在整个焊接周期内施加的工艺参数，对其中任一焊接时刻进行获取，即第一特征向量指向的采样周期起始点，实现了对该起始点气孔产生倾向的判断。
103.在可能的实施方式中，第一特征向量的数量为n个，n为大于等于二的正整数。
104.在可能的实施方式中，提取特征值的第一特征向量时，可进行相应的特征标引，特征标引包括了第一特征向量指向的采集周期起始点在整个焊接过程中的相对时刻值。
105.在本发明一些可能的实施例中，将预设焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应预设焊接参数的气孔产生倾向值的步骤中，具体包括：
106.获取预设焊接参数的特征值；
107.提取特征值的第一特征向量和第二特征向量，第一特征向量指向采样周期的起始点，第二特征向量指向采样周期的终止点；
108.将第一特征向量和第二特征向量输入至熔池拟态模型中，并输出对应的累积气孔倾向参数；
109.根据累积气孔倾向参数生成气孔产生倾向值。
110.具体来说，本实施例提供了另一种输出对应预设焊接参数的气孔产生倾向值的实施方式，通过提取特征值中的第一特征向量和第二特征向量，实现了对采样周期的起始点和终止点之间气孔产生倾向累积的获取，即得到第一特征向量和第二特征向量之间，气孔
产生倾向的累积参数。
111.需要说明的是，通过基于热-流耦合的数值模拟手段，克服熔化焊接过程中难以实时监测气孔形成的问题，考虑气孔产生物理机制建立空化势模型，实现对累积气孔产生倾向的有效评。
112.在可能的实施方式中，气孔为冶金型气孔。
113.在可能的实施方式中，预设焊接参数至少包括了在整个焊接周期内施加的工艺参数，对其中任一焊接时刻进行获取，即第一特征向量指向的采样周期起始点，实现了对该起始点气孔产生倾向的判断，同样的，第二特征向量指向了采样周期的终止点，通过获取第一特征向量和第二特征向量之间的时间长度，获得气孔在该时间长度内产生倾向的评价。
114.在可能的实施方式中，第一特征向量的数量为m个，m为大于等于二的正整数，第二特征向量与第一特征向量的数量相对应，即在采集周期内，分别对应起始点和终止点。
115.在可能的实施方式中，提取特征值的第一特征向量时，可进行相应的特征标引，特征标引包括了第一特征向量指向的采集周期起始点在整个焊接过程中的相对时刻值。
116.在可能的实施方式中，提取特征值的第二特征向量时，可进行相应的特征标引，特征标引包括了第二特征向量指向的采集周期终止点在整个焊接过程中的相对时刻值。
117.在本发明一些可能的实施例中，获取焊接过程中的预设焊接参数的步骤中，具体包括：
118.获取焊接过程中，熔池的温度场特征、流场特征、材料特征和焊接工艺特征；
119.根据温度场特征、流场特征、材料特征和焊接工艺特征生成预设焊接参数。
120.具体来说，本实施例提供了一种获取焊接过程中的预设焊接参数的实施方式，通过获得焊接过程中温度、压力、速度等物理量，以及随流场的变化参数，并结合材料的热物理参数，实现了对预设焊接参数的生成。
121.在可能的实施方式中，对熔池内的温度场特征、流场特征、材料特征和焊接工艺特征进行获取，能够对焊接过程中，熔池的温度场和流场进行热流耦合数值模拟，通过熔池内温度与压力分布建立评价准则，评价焊缝内气孔产生倾向。
122.在可能的实施方式中，材料特征至少为铝合金、钛合金、钢铁等金属中的一种或几种的组合。
123.在可能的实施方式中，焊接工艺特征至少包括电弧焊、激光焊、激光-电弧复合焊接、电子束焊接等各种熔化焊接方法。
124.在本发明一些可能的实施例中，熔池拟态模型输出的气孔产生倾向值为，在焊接过程中的冶金型气孔的空化倾向。
125.具体来说，本实施例提供了一种熔池拟态模型输出的气孔产生倾向值的实施方式，冶金型气孔则是由于冶金反应产生不溶性气体，其形成和稳定存在与熔池空化有关，与材料属性、焊接方法、焊接工艺均有关系，是熔化焊较难控制与消除的一类气孔。
126.需要说明的是，冶金型气孔的存在往往将导致应力集中，成为潜在的裂纹源，降低焊缝承载面积，降低焊缝疲劳强度，最终导致焊接结构断裂失效。
127.还需要说明的是，本实施例基于数值模拟方法进行，可有效节约试验成本，缩短熔化焊工艺研发周期，提高研发生产效率。
128.进一步地，本实施例通过再现焊接熔池形成、发展直至凝固的过程来建立焊接熔
池传热、流动和相变行为与焊接缺陷形成的相关性，从而指导焊接工艺。
129.在可能的实施方式中，通过改变数值模拟输入，降低接头冶金型气孔产生倾向，获得优化的熔化焊工艺参数或接头设计。
130.在可能的实施方式中，通过数值模拟的方法评价冶金型气孔产生倾向，可通过变更数值模拟输入条件，对不同焊接工况和工艺参数下的冶金型气孔产生倾向进行评价，获得优化的工艺参数和接头形状。
131.在本发明一些可能的实施例中，熔池拟态模型是基于熔池拟态样本训练得到的步骤中，具体包括：
132.获取多个焊接参数样本；
133.根据多个焊接参数样本生成多个熔池拟态样本；
134.根据多个熔池拟态样本训练得到熔池拟态模型。
135.具体来说，本实施例提供了一种训练熔池拟态模型的实施方式，通过多个焊接参数样本，实现了对熔池拟态样本的建立，并根据多熔池拟态样本对熔池拟态模型进行训练。
136.在可能的实施方式中，本实施例对熔池拟态样本的建立，是基于计算流体的方法建立熔化焊接过程的物理模型展开的。
137.在可能的实施方式中，本实施例对熔池拟态模型的训练，是基于计算流体的方法建立熔化焊接过程的物理模型展开的。
138.在本发明一些可能的实施例中，根据多个熔池拟态样本训练得到熔池拟态模型的步骤中，具体包括：
139.获取熔池拟态样本的样本特征值；
140.获取样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量，其中，第一样本向量指向采样周期的起始点，第二样本向量指向熔池内的空化压力，第三样本向量指向熔池内的即时压力，第四样本向量指向熔池空化过程中的附加压力；
141.根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量构建熔池的即时空化倾向函数；
142.根据即时空化倾向函数训练熔池拟态模型。
143.具体来说，本实施例提供了一种根据多个熔池拟态样本训练得到熔池拟态模型的实施方式，通过对熔池内的空化压力、即时压力和附加压力进行获取，实现了对采样周期起始点的即时空化倾向的样本训练。
144.进一步地，通过根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量构建即时空化倾向函数，实现了对即时空化倾向的输出，根据即时空化倾向的输出训练实现了对熔池拟态模型的训练。
145.在可能的实施方式中，根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量构建熔池的即时空化倾向函数，采用如下公式：
146.s0＝max[0，p
cav-(p(ijk) p
add
)]
[0147]
式中，s0代表即时空化倾向函数，即在焊接过程中任意时刻熔池内任意一点空化的倾向，其数值大小代表当前时刻熔池内指定位置冶金型气孔产生的倾向，数值越大，气孔产生趋势越大，0表示不产生冶金型气孔。
[0148]
p
cav
为空化压力，单位为pa。
[0149]
p(ijk)为熔池内任意一点当前压力，单位为pa。
[0150]
p
add
为熔池内任意一点空化附加压力，单位为pa。
[0151]
在可能的实施方式中，将热-流耦合计算得到的熔池内任意一点压力p(ijk)与p
cav
和p
add
，对p(ijk)与p
add
之和与p
cav
进行比较大小，当p
cav
大于二者之和时，s0＝p
cav-(p(ijk) p
add
)；当p
cav
小于二者之和时，s0取0，从而获得当前时刻冶金型气孔评价指标值s0。
[0152]
在本发明一些可能的实施例中，获取样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量的步骤中，具体包括：
[0153]
获取大气压力、焊接材料摩尔质量、气体常数、焊接材料汽化热、焊接材料的沸点温度和熔池即时温度；
[0154]
根据大气压力、焊接材料摩尔质量、气体常数、焊接材料汽化热、焊接材料的沸点温度和熔池即时温度构建焊接材料的饱和蒸汽压力函数；
[0155]
通过饱和蒸汽压力函数生成空化压力。
[0156]
具体来说，本实施例提供了一种第二样本向量指向的空化压力的计算实施方式。
[0157]
在可能的实施方式中，对于第二样本向量的计算，采用如下公式进行：
[0158][0159]
式中，p
cav
为金属的饱和蒸气压，即空化压力。
[0160]
p0为大气压，即1.01325
×
105pa。
[0161]
m为焊接的金属材料摩尔质量，单位为kg/mol，为材料的属性。
[0162]
r为气体常数，8.314j/(mol〃k)。
[0163]
δh
vap
为焊接的金属材料的汽化热，单位为j/kg为材料的属性。
[0164]
t0为材料的沸点温度，单位为k，即饱和蒸气压为p0时对应的温度。
[0165]
t1为熔池内任意一点的温度，单位为k。
[0166]
在本发明一些可能的实施例中，获取样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量的步骤中，具体包括：
[0167]
获取焊接材料表面张力和气孔临界形核半径；
[0168]
根据焊接材料表面张力和气孔临界形核半径构建焊接材料的表面附加压力函数；
[0169]
通过表面附加压力函数生成附加压力。
[0170]
具体来说，本实施例提供了一种第四样本向量指向的附加压力的计算实施方式。
[0171]
在可能的实施方式中，对于第四样本向量的计算，采用如下公式进行：
[0172]
p
add
＝2σ/γ
[0173]
式中，p
add
为表面张力附加压力，即熔池内任意一点空化附加压力。
[0174]
σ为焊接的金属材料表面张力，为材料的属性，单位为n/m。
[0175]
γ为冶金型气孔临界形核半径，为材料的属性，单位为m。
[0176]
在本发明一些可能的实施例中，获取样本特征值中的第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量和第四样本向量的步骤之后，具体还包括：
[0177]
获取样本特征值中的第五样本向量，其中，第五样本向量指向采样周期的终止点；
[0178]
根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量、第四样本向量和第五样本向量构建熔池的累积空化倾向函数；
[0179]
根据累积空化倾向函数训练熔池拟态模型。
[0180]
具体来说，本实施例提供了另一种根据多个熔池拟态样本训练得到熔池拟态模型的实施方式，通过对熔池内的空化压力、即时压力和附加压力进行获取，实现了对采样周期起始点和终止点的获取，实现了对累积空化倾向的样本训练。
[0181]
进一步地，通过根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量、第四样本向量和第五样本向量构建累积空化倾向函数，实现了对即时空化倾向的输出，根据累积空化倾向的输出训练实现了对熔池拟态模型的训练。
[0182]
在可能的实施方式中，根据第一样本向量、第二样本向量、第三样本向量、第四样本向量和第五样本向量构建熔池的累积空化倾向函数，采用如下公式：
[0183][0184]
式中，s1代表累积空化倾向函数，即在焊接时，熔池内任意一点从起始焊接到某一时刻的累积空化倾向，其数值大小代表冶金型气孔产生的倾向，数值越大，气孔产生趋势越大，0表示不产生冶金型气孔。
[0185]
p
cav
为空化压力，单位为pa。
[0186]
p(ijk)为熔池内任意一点当前压力，单位为pa。
[0187]
p
add
为熔池内任意一点空化附加压力，单位为pa。
[0188]
在可能的实施方式中，将热-流耦合计算得到的熔池内任意一点压力p(ijk)与p
cav
和p
add
，对p(ijk)与p
add
之和与p
cav
进行比较大小，当p
cav
大于二者之和时，s0＝p
cav-(p(ijk) p
add
)；当p
cav
小于二者之和时，s0取0，从而获得当前时刻冶金型气孔评价指标值s0，同时对焊缝任意位置从焊接起始时刻到焊接至某一时刻的s0值进行积分，得到熔池内冶金型气孔累积产生倾向评价指标s1，用于评价焊缝内冶金型气孔产生趋势。
[0189]
在本发明的一些具体实施方案中，如图2所示，本方案提供一种焊缝气孔产生倾向的判别装置，包括：获取模块100、生成模块200、第一判断模块300和第二判断模块400。
[0190]
获取模块100用于获取焊接过程中的焊接参数。
[0191]
生成模块200用于将焊接参数输入至熔池拟态模型中，并输出对应焊接参数的气孔产生倾向值，其中，熔池拟态模型是基于熔池拟态样本训练得到的。
[0192]
第一判断模块300用于确定气孔产生倾向值满足预设气孔产生阈值，则判定焊接参数符合焊接要求。
[0193]
第二判断模块400用于确定气孔产生倾向值不满足预设气孔产生阈值，则丢弃焊接参数。
[0194]
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(communications interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行焊缝气孔产生倾向的判别方法。
[0195]
需要说明的是，本实施例中的电子设备在具体实现时可以为服务器，也可以为pc机，还可以为其他设备，只要其结构中包括如图3所示的处理器810、通信接口820、存储器830和通信总线840，其中处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信，且处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令以执行上述方法即可。本实施例不
对电子设备的具体实现形式进行限定。
[0196]
其中，服务器可以是单个服务器，也可以是一个服务器组。服务器组可以是集中式的，也可以是分布式的(例如，服务器可以是分布式系统)。在一些实施例中，服务器相对于终端，可以是本地的、也可以是远程的。例如，服务器可以经由网络访问存储在用户终端、数据库或其任意组合中的信息。作为另一示例，服务器可以直接连接到用户终端和数据库中的至少一个，以访问其中存储的信息和/或数据。在一些实施例中，服务器可以在云平台上实现；仅作为示例，云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云(community cloud)、分布式云、跨云(inter-cloud)、多云(multi-cloud)等，或者它们的任意组合。在一些实施例中，服务器和用户终端可以在具有本发明实施例中的一个或多个组件的电子设备上实现。
[0197]
进一步地，网络可以用于信息和/或数据的交换。在一些实施例中，交互场景中的一个或多个组件(例如，服务器，用户终端和数据库)可以向其他组件发送信息和/或数据。在一些实施例中，网络可以是任何类型的有线或者无线网络，或者是他们的结合。仅作为示例，网络可以包括有线网络、无线网络、光纤网络、远程通信网络、内联网、因特网、局域网(local areanetwork，lan)、广域网(wide area network，wan)、无线局域网(wireless local areanetworks，wlan)、城域网(metropolitan areanetwork，man)、广域网(wide areanetwork，wan)、公共电话交换网(public switched telephone network，pstn)、蓝牙网络、zigbee网络、或近场通信(near field communication，nfc)网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络可以包括有线或无线网络接入点，例如基站和/或网络交换节点，交互场景的一个或多个组件可以通过该接入点连接到网络以交换数据和/或信息。
[0198]
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0199]
在可能的实施方式中，本发明实施例又提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的焊缝气孔产生倾向的判别方法。
[0200]
在可能的实施方式中，本发明实施例还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的焊缝气孔产生倾向的判别方法。
[0201]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳
动的情况下，即可以理解并实施。
[0202]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
[0203]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。