在制造工藝過程中焊接性能的定量分析
W.-P. Sung K.-S. Chen M.-H. Shih
摘要
對(duì)于制造業(yè)和建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)來說，焊接結(jié)合質(zhì)量是一個(gè)非常重要的方面。焊接質(zhì)量會(huì)影響一個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，本文在基于理論分析的情況下，對(duì)焊接操作者提出了一套評(píng)價(jià)方法。提出一種使用絕對(duì)數(shù)量式來評(píng)價(jià)焊接業(yè)績的新指數(shù)。焊接性能的數(shù)學(xué)關(guān)系，是表明不良焊接數(shù)量和可承受的最大不良焊接數(shù)量的關(guān)系。然后，把這一指數(shù)的估計(jì)值和偏離量統(tǒng)計(jì)推斷出來。最后，提出對(duì)焊接操作員的評(píng)估程序和標(biāo)準(zhǔn)。這種評(píng)估方法可用于選擇焊接操作員。此外，它也可以作為一種分析工具，用來評(píng)價(jià)和改進(jìn)焊接技師焊接能力和焊接產(chǎn)品的焊接性能。
關(guān)鍵詞 焊接性能指數(shù) 評(píng)價(jià)程序 最佳估算
1 簡介
在制造船只，汽車，摩托車，機(jī)械設(shè)備和鋼結(jié)構(gòu)等過程中，為節(jié)約材料，保持材料的剛性和保持良好的材料外觀，一般是采用焊接來連接材料邊界。目前，焊接制造業(yè)中通常都是使用自動(dòng)焊接機(jī)。然而，在一些地區(qū)制造和建設(shè)工程中，由于工作條件不能使用自動(dòng)焊接機(jī)而必須是人為的焊接。良好的焊接技能需要達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)。否則，焊接工作人員的不當(dāng)操作，維護(hù)不當(dāng)或技術(shù)不夠熟練都將導(dǎo)致焊接缺陷。電熔焊是一種被廣泛采用的焊接方法，它使用焊條作為電極，焊條頂端在1500攝氏度條件下熔化并進(jìn)行焊接。這種高溫導(dǎo)致焊條熔化和焊接聚集在焊接點(diǎn)。因焊接技術(shù)差，以及不適當(dāng)?shù)暮附映绦蚝托蛄校诤缚p中常常存在漏洞，如：在焊接接縫處存在根切，熔化不足，焊接不夠深入，焊縫含有雜質(zhì)和氣泡，斷面不足，焊接形狀不滿意，焊接重疊和失真等。這些缺陷使應(yīng)力集中，缺乏強(qiáng)度和存在殘余應(yīng)力，這些都對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有極大影響。因此，為得到高品質(zhì)和安全的產(chǎn)品，焊接工藝應(yīng)仔細(xì)地檢查。
P和Pn [ 1 ，2 ]的控制圖是在一批或每日檢查基礎(chǔ)上得出，用來檢查焊接性能是否符合要求。這些控制圖表使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的原則，利用這些統(tǒng)計(jì)數(shù)字和檢查值準(zhǔn)確找到產(chǎn)生不滿意焊縫的原因。據(jù)制造業(yè)和建筑業(yè)焊接過程的變化和抽樣誤差，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)焊接缺陷進(jìn)行檢測(cè)和處理，這樣就可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。材料的焊接性能和焊接操作員焊接技術(shù)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的必要條件。因此，本研究的目的是對(duì)理論焊接性能制定一套評(píng)估方法。這一系統(tǒng)的程序有助于制造商判斷自動(dòng)焊接操作員的表現(xiàn)，選擇一個(gè)優(yōu)良的焊接技術(shù)員。
上面提出的性能的評(píng)價(jià)方法是以Marr[ 3 ]為分析焊接任務(wù)的效率和效果而提出的評(píng)價(jià)性能為基礎(chǔ)。Chow等人[ 4 ]指出為了評(píng)估使用性能，這項(xiàng)評(píng)價(jià)性能的方法必須建立。Tucker[ 5 ]討論了每個(gè)主要研究指數(shù)的固有性質(zhì)，缺陷和優(yōu)點(diǎn)。其他相關(guān)研究也曾經(jīng)提到：Charnes等人[ 11 ]指出可由一個(gè)重要評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為代表來選擇合適的分析方法。一個(gè)對(duì)焊接性能系統(tǒng)實(shí)用的評(píng)價(jià)方法有助于控制和管理焊縫的質(zhì)量和性能。因此，本文提出了一套評(píng)價(jià)方法，用于判斷焊接性能和焊接技師的技術(shù)水平。這個(gè)方法有兩個(gè)部分：（1）焊接性能指數(shù)的定義；（2）評(píng)價(jià)程序和標(biāo)準(zhǔn)。這項(xiàng)焊接性能指數(shù)的研究提出了一種新的框架并且采用明確數(shù)量表達(dá)式