التطورات الحديثة في اللحام بالمقاومة

في السنوات الأخيرة، مع التطور السريع لصناعات مثل السيارات والفضاء والبناء والنقل والأجهزة الصناعية الخفيفة، تم تحديث المنتجات الصناعية المقابلة وتطويرها باستمرار في موادها وهياكلها ومجالات تطبيقها ومتطلبات معالجة المنتجات. تم تحسين الجودة باستمرار. باعتباره تكنولوجيا معالجة المواد المستخدمة على نطاق واسع في تصنيع هذه المنتجات الصناعية، واجه اللحام بالمقاومة أيضًا تحديات كبيرة.
نظرًا لتعقيد عملية اللحام بالمقاومة، فإنها تشتمل على عوامل مؤثرة مختلفة، مثل المادة التي يتم لحامها، والتيار، وضغط القطب، ووقت التنشيط، وشكل وحجم وجه نهاية القطب، والتحويلة، والمسافة من حافة وصلة اللحام، واللوحة سمك وحالة سطح قطعة العمل. هذه العوامل مترابطة ولها تفاعل معين. وفي الوقت نفسه، فإن عدم رؤية شذرات اللحام أثناء عملية اللحام والطبيعة اللحظية لعملية اللحام تشكل صعوبات كبيرة في مراقبة جودة اللحام. من أجل تلبية احتياجات التطور الصناعي وتطبيق المواد والعمليات والمنتجات الجديدة، وتلبية متطلبات الإنتاج الحديث، قامت صناعة اللحام في مختلف البلدان بالكثير من العمل في تكنولوجيا اللحام بالمقاومة والتحكم في المعدات في العقد الماضي، مع التركيز بشكل رئيسي على الجوانب التالية: 1) أبحاث المحاكاة الحاسوبية لعملية اللحام بالمقاومة
2) بحث حول قابلية اللحام للمواد الجديدة
3) بحث حول طرق مراقبة جودة اللحام بالمقاومة
بحث محاكاة الكمبيوتر على عملية اللحام بالمقاومة
اللحام بالمقاومة هو عملية معقدة تشمل الكهرباء ونقل الحرارة والمعادن والميكانيكا، والتي تشمل عمليات الكهرومغناطيسية ونقل الحرارة أثناء اللحام وصهر المعادن وتصلبها وتحويل الطور أثناء التبريد وإجهاد اللحام والتشوه وما إلى ذلك. للحصول على جودة عالية ملحومة مشتركة، فمن الضروري السيطرة على هذه العوامل. يتم الحصول على عملية اللحام بالمقاومة التقليدية وطريقة صياغة المعلمة من خلال سلسلة من تجارب العملية والبيانات التجريبية. ومع ذلك، فيما يتعلق بالتطور، ومع تقدم تكنولوجيا الكمبيوتر، ستلعب أساليب المحاكاة الرقمية دورًا متزايد الأهمية. على سبيل المثال، تصنيع الهياكل الهندسية الجديدة باستخدام مواد مثل الفولاذ عالي القوة، وخاصة لبعض الهياكل الفضائية الهامة، يفتقر إلى الخبرة التي يمكن الاعتماد عليها. إن تجميع البيانات من خلال الأساليب التجريبية فقط سوف يستغرق وقتا طويلا وتكلفة، وأي محاولة أو فشل من شأنه أن يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة. عند هذه النقطة، ستستفيد الطرق الرقمية من قدراتها ومزاياها الفريدة. وطالما يتم إثبات إمكانية تطبيق الأساليب العددية في التعامل مع مشكلة معينة من خلال عدد صغير من تجارب التحقق من الصحة، يمكن تنفيذ قدر كبير من أعمال الفحص بواسطة أجهزة الكمبيوتر، دون الحاجة إلى عمل تجريبي مكثف في ورش العمل والمختبرات. وهذا يوفر بشكل كبير القوى العاملة، والموارد المادية، والوقت، وله فوائد اقتصادية كبيرة. بمجرد أن نتمكن من محاكاة ظواهر اللحام المختلفة بواسطة الكمبيوتر، يمكننا تحديد التصميم الأمثل وطرق المعالجة المثلى ومعلمات اللحام لحام الهياكل والمواد المختلفة من خلال أنظمة الكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المحاكاة الرقمية على نطاق واسع لتحليل قوة وأداء الوصلات الملحومة النقطية.
نظرًا لعدم ظهور تشكيل شذرات اللحام النقطي المقاومة، فإن المراقبة التجريبية صعبة للغاية، كما أن إنشاء النماذج النظرية له قيمة كبيرة لتحليله وأبحاثه. منذ أن أنشأ Nied النموذج الأولي لتحليل اللحام النقطي بالعناصر المحدودة في عام 1984، كان هناك العديد من نماذج العناصر المحدودة للحام البقعة التي قدمت الأساس النظري للإنتاج الفعلي.
مع التطبيق المتعمق لطرق المحاكاة العددية للعناصر المحدودة في مجال أبحاث اللحام بالمقاومة، في السنوات الأخيرة، ركزت الأبحاث الدولية في هذا المجال بشكل أساسي على الجوانب الثلاثة التالية:
1. اعتماد طريقة محاكاة العناصر المحدودة للاقتران الميكانيكي الحراري الكهربائي
تعد عملية اللحام النقطي بالمقاومة عملية معقدة تتضمن تفاعل الظواهر الكهربائية والحرارية والميكانيكية والمعدنية. تتضمن هذه العملية مشاكل المجال الكهربائي، ومشاكل التوصيل الحراري، ومشاكل تشوه المرونة الحرارية. ولذلك، فمن الضروري النظر في التفاعلات وتأثيرات الاقتران لجميع هذه المشاكل، فضلا عن التغيرات في حالة الاتصال بين القطب الشغل وواجهة الشغل الناجمة عن الضغط، والتأثير المهم للتشوه الحراري في هذه التفاعلات. بالمعنى الدقيق للكلمة، حل مشاكل الاقتران هذه يجب أن يحل في نفس الوقت المجال الكهربائي، والمجال الحراري، ومجال القوة. لذلك، في السنوات الأخيرة، تطور تحليل العناصر المحدودة لحام البقعة المقاومة تدريجيًا من تحليل المجال الكهربائي المعزول والمجال الحراري ومجال القوة إلى تحليل الاقتران الميكانيكي الحراري الكهربائي. على سبيل المثال، استخدم الباحث الأمريكي Sun, X. محاكاة العناصر المحدودة للاقتران الميكانيكي الحراري الكهربائي لدراسة النمو والتوزيع الحراري لشذرات اللحام في عملية اللحام النقطي، ودرس مقاومة اللحام النقطي لسبائك الألومنيوم والصفائح الفولاذية بمواد انتقالية وسيطة. تم التحقق من نتائج المحاكاة تجريبيًا: يمكن استخدام هذا النموذج في مرحلة اختيار القطب الكهربائي لتقليل تشوه اللحام وتحسين جودة اللحام؛ حصل الباحث الكوري Cha, BW على الإجهاد المتبقي بعد اللحام ومعلمات اللحام النقطي التي تؤثر على الإجهاد المتبقي من خلال التحليل الميكانيكي الحراري الكهربائي لعملية اللحام النقطي المقاومة للفولاذ المقاوم للصدأ 304؛ قام Feng, Z. وغيره من العلماء بتطوير نموذج متكامل لمحاكاة عملية وأداء اللحام النقطي بالمقاومة. فهو يجمع بين الظواهر الفيزيائية الأساسية وظروف التحميل في اللحام البقعي. تتكون هذه الطريقة من ثلاثة أجزاء: نموذج العملية، النموذج المجهري، والنموذج الهيكلي. يمكنه إجراء تقييم شامل لأداء وصلات اللحام النقطي تحت تأثير الكهرباء، الحرارة، والقوة؛ في دراسة لحام البقعة بالمقاومة لسبائك الألومنيوم، استخدم الباحث الياباني De, A نموذج العناصر المحدودة مقترنًا بالكهرباء والحرارة والقوة للتنبؤ بقطر وعمق كتلة اللحام، بالإضافة إلى قطر التلامس بين القطب و اللوحة تحت تيارات اللحام المختلفة وأوقات اللحام والقوى الكهربائية. لقد تم التحقق من أن هذا النموذج مفيد جدًا للكشف دون الاتصال بالإنترنت عن تأثير معلمات اللحام على حجم وصلة اللحام.
تحليل دقة محاكاة الكمبيوتر
مع انتشار استخدام أساليب المحاكاة الحاسوبية على نحو متزايد في أبحاث عملية اللحام بالمقاومة، من أجل تطويرها بشكل أكبر للإنتاج الصناعي، من الضروري النظر في مقدار الخطأ الذي قد تحتوي عليه طريقة المحاكاة هذه؟ كيف يمكن تحسين دقة المحاكاة الرقمية لجعل النتائج أقرب إلى وضع اللحام الفعلي. في الآونة الأخيرة، أجرى بعض العلماء الأجانب أبحاثًا متخصصة في هذا المجال، مثل العالم الأمريكي كافنديش، جيمس سي، الذي ذكر في مقال أن إحدى القضايا المهمة في تقييم نماذج المحاكاة الحاسوبية هي تحديد ما إذا كانت دقيقة بدرجة كافية. عادةً، تُستخدم استراتيجيات إحصائية نظرية بايزية لتحليل نطاق خطأ حسابات المحاكاة. ومع ذلك، في المواقف التي يوجد فيها العديد من المدخلات والمعلمات غير المعروفة وكميات كبيرة من البيانات، يصبح التحليل الإحصائي صعبًا للغاية. استخدم هاسلمان وتيموثي وعلماء آخرون نموذج العناصر المحدودة الميكانيكي الحراري الكهربائي لتحليل عملية اللحام النقطي بالمقاومة لسبائك الألومنيوم، وحساب حجم كتل اللحام وتباعد السطح، واستخدموا طريقة العنصر الرئيسي بناءً على طريقة نموذج عدم اليقين. تم الحصول على دقة التنبؤ بطريقة العناصر المحدودة من خلال تحليل الانحراف التربيعي المتوسط ​​الخطي لحجم كتلة اللحام وإحصائيات المسافة البادئة.
التطبيقات الصناعية للمحاكاة الحاسوبية
تتمتع المحاكاة العددية بالكمبيوتر بمزايا مثل التكلفة المنخفضة وتغييرات المعلمات المرنة والراحة. ومع ذلك، يتم استخدام معظمها حاليًا للحساب والمحاكاة دون الاتصال بالإنترنت. أصبحت كيفية تطبيق هذه الطريقة بشكل فعال للتقييم والتحكم في جودة اللحام عبر الإنترنت في الإنتاج الصناعي أيضًا محورًا للبحث من قبل علماء اللحام في السنوات الأخيرة. قام العالمان الدنماركيان Zhang وWenqi بتطوير برنامج لحام جديد يعتمد على طريقة العناصر المحدودة، SORPAS، يعتمد على البحث الهندسي طويل الأمد والتعاون الصناعي، لمحاكاة اللحام المسقط بالمقاومة وعمليات اللحام النقطي. من أجل تمكين المهندسين والفنيين في المصنع من تطبيق البرنامج مباشرة، يتم أخذ جميع المعلمات الخاصة باللحام بالمقاومة في الاعتبار وتنفيذها تلقائيًا في البرنامج. يدعم هذا البرنامج واجهة سهلة الاستخدام لنظام التشغيل Windows، وتشغيلًا مرنًا، ويسمح بتصميم هندسي مرن لقطع العمل والأقطاب الكهربائية. تشبه إعدادات المعلمات آلات اللحام الرسمية، ويمكن استخدامها في الصناعة لدعم تطوير المنتج وتحسين العملية. والآن تعتمد شركات مثل فولكس فاجن وفولفو وسيمنز وأيه بي بي هذا البرنامج. اقترح لي ووي من جامعة واشنطن في الولايات المتحدة نموذجًا لتقييم جودة اللحام النقطي استنادًا إلى منطقة الاتصال. ويستخدم نموذج تحليل العناصر المحدودة لتمثيل التغييرات في منطقة الاتصال وتطبيقه عبر الإنترنت بناءً على نتائج المحاكاة. ومن خلال التجارب تبين أن هذه الطريقة ناجحة تحت مختلف أحجام الأقطاب الكهربائية والقوى الكهربائية وأوقات اللحام والتيارات. سيوفر معلومات مهمة لمراقبة اللحام بالمقاومة والتحكم فيه.
بحث حول قابلية اللحام للمواد الجديدة
مع التطور السريع للصناعة، تم طرح متطلبات أعلى لأداء المواد الهيكلية للمنتجات الصناعية (خاصة السيارات)، مما شجع على تحديث واستبدال مواد المنتج. على سبيل المثال، من أجل تحسين مقاومة التآكل لأغلفة السيارات وإطالة عمر خدمة السيارات، يتم استخدام الألواح الفولاذية المجلفنة على نطاق واسع في تصنيع هياكل السيارات بدلاً من الألواح الفولاذية العادية المدرفلة على البارد؛ من أجل تقليل الوزن الإجمالي لجسم السيارة وتوفير استهلاك الطاقة، تعمل شركات السيارات الكبرى حول العالم على تطوير سيارات مصنوعة من سبائك الألومنيوم أو هياكل فولاذية عالية القوة. نظرًا للاستخدام الواسع النطاق لطرق اللحام النقطي بالمقاومة في تجميع وتصنيع هياكل الألواح الرقيقة مثل هياكل السيارات، فقد أصبحت مهمة ملحة لدراسة أداء اللحام النقطي بالمقاومة للمواد الجديدة مثل سبائك الألومنيوم، وألواح الصلب المجلفن، و فولاذ عالي القوة لضمان جودة اللحام. في السنوات الأخيرة، قام عمال اللحام من مختلف البلدان بالكثير من الأبحاث النظرية والعملية في هذا المجال، وحققوا نتائج معينة.
بحث عن لحام البقعة المقاومة لسبائك الألومنيوم 1
تتميز سبائك الألومنيوم بخصائص نقطة انصهار منخفضة، وقوة إنتاج منخفضة، وموصلية جيدة وموصلية حرارية، ووجود فيلم أكسيد السطح، مما أدى إلى صعوبات كبيرة في لحام البقعة المقاومة. في السنوات الأخيرة، أجرى خبراء اللحام من مختلف البلدان الأبحاث التالية بشكل رئيسي:
في دراسة العمر الافتراضي لأقطاب اللحام النقطي من سبائك الألومنيوم، استخدم Lum وL من جامعة واترلو في الولايات المتحدة المجهر الإلكتروني الماسح، وSEM/EDX، وXRD وطرق أخرى لدراسة العمر الافتراضي لـ 5182 قطبًا من أقطاب اللحام النقطي من سبائك الألومنيوم. أظهرت الدراسة أنه من تدهور القطب الكهربائي إلى الفشل النهائي، فقد مر بشكل أساسي بأربع مراحل: تقشير الألومنيوم، وسبائك الألومنيوم والنحاس، وتأليب وجه نهاية القطب الكهربائي، وتأليب وجه نهاية القطب الكهربائي. نظرًا لأن التنقر والتنقر نشأ من تقشير الألومنيوم وسبائكه، يعتقد المؤلف أن التنظيف المنتظم لسطح القطب الكهربائي يمكن أن يزيد من عمر القطب الكهربائي، وهو أمر مفيد لتطبيق سبائك الألومنيوم في إنتاج السيارات؛ قام فريز، بي من جامعة كاليفورنيا في الولايات المتحدة، بدراسة تأثير تركيب السبائك على عمر القطب الكهربائي للأقطاب النحاسية. تم استخدام مواد مختلفة من أقطاب النحاس مثل Cu Cr وCu Zr وCu Cr Zr وCu Be في التجربة؛ اقترح علماء مثل دورن ولوتز استخدام أقطاب كهربائية مركبة للحام البقع لسبائك الألومنيوم لتحسين عمرها الافتراضي. لقد درسوا استخدام الأقطاب الكهربائية المركبة مع التنغستن المدمج في نهاية أقطاب نحاس الزركونيوم والكروم لحام سبائك الألومنيوم، ووجدوا أنه يمكن زيادة عمر القطب بمقدار 1.5 إلى 2 مرة.
في البحث عن تكنولوجيا اللحام النقطي لسبائك الألومنيوم، أجرى علماء مثل ساري وه. تجارب عملية لحام البقعة لسبائك الألومنيوم لدراسة العلاقة بين نصف قطر التلامس الكهربائي ومقاومة التلامس أثناء اللحام النقطي لسبائك الألومنيوم، وكذلك العلاقة بين نصف قطر التلامس الكهربائي ومنطقة الاتصال بين الشغل والشغل؛ استخدم تشو، Y من جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة، طرق بحث تجريبية لمقارنة عمليات اللحام النقطي المقاومة لسبائك الألومنيوم والصلب. استنادًا إلى منحنى شكل الشفرة الذي تم الحصول عليه من التجربة، تم تحديد نطاق تيار اللحام المتاح وقطر الزر بعد فشل نقطة اللحام، وتم استخدام هاتين المعلمتين لتقييم جودة اللحام النقطي لسبائك الألومنيوم والصلب. أظهرت التجربة أن حجم القطب له تأثير كبير على قطر الزر بعد فشل نقطة لحام الفولاذ، ولكن لا توجد علاقة جيدة مع نقطة لحام الألومنيوم، ويتقلب قطر الزر بعد فشل نقطة لحام الألومنيوم بشكل كبير.
بالإضافة إلى ذلك، كانت محاكاة العناصر المحدودة لعملية اللحام النقطي لسبائك الألومنيوم أيضًا موضوعًا بحثيًا ساخنًا بين العلماء من مختلف البلدان في السنوات الأخيرة.
بحث عن اللحام النقطي بالمقاومة لاثنين من الفولاذ عالي القوة
يتميز الفولاذ المتقدم عالي القوة بمزايا القوة العالية، وقابلية التشكيل الجيدة، وأداء تصلب الخبز العالي، ومعدل امتصاص الطاقة العالي وقوة التعب، فضلاً عن الأداء الجيد ضد التصادم. ولذلك، فإن تطبيقه في صناعة السيارات خفيفة الوزن يتزايد يومًا بعد يوم، كما ظهرت أيضًا أبحاث حول قابلية اللحام بالمقاومة للحام الفولاذ عالي القوة. في الوقت الحاضر، يركز خبراء اللحام من مختلف البلدان بشكل أساسي على قابلية اللحام لمختلف أنواع الفولاذ عالي القوة، وتأثير معلمات مواصفات اللحام على البنية المجهرية وخصائص الوصلات الملحومة، وتحسين إجراءات وعمليات اللحام في اللحام بالمقاومة عالي القوة. الفولاذ. على سبيل المثال، قام باحثون مثل Shi وG من مركز TWI العالمي لتكنولوجيا توصيل المواد في المملكة المتحدة بدراسة تعديل إجراءات اللحام النقطي للفولاذ عالي القوة وتأثيرات قوة المواد الأساسية وتبريد اللحام على أداء الوصلات الملحومة ; أجرى العلماء اليابانيون أوتاني وتادايوكي وآخرون دراسة منهجية حول خصائص اللحام النقطي المقاومة للفولاذ عالي القوة ذو الحبيبات الدقيقة للغاية. ووجدت الدراسة أنه بسبب اختلاف المقاومة الكهربائية وقوة الفولاذ عالي القوة عند درجات حرارة عالية مقارنة بالفولاذ منخفض الكربون، فإن الحصول على نفس حجم شذرات اللحام أثناء اللحام النقطي يتطلب تيار لحام أكبر من ألواح الفولاذ منخفض الكربون. وفي الوقت نفسه، فإن مكافئ الكربون لهذه اللوحة الفولاذية منخفض جدًا. على الرغم من أن الهيكل الرئيسي لشذرات اللحام بعد اللحام هو مارتنسيت، إلا أن التركيبة منخفضة الكربون تحد من تصلب شذرات اللحام. لذلك، يمكن أن تحصل الوصلات الملحومة البقعية لهذه المادة على قوة قص شد عالية وقوة شد عمودية دون تقسية؛ اقترح الباحث الفرنسي Mimer, M طريقة لتحسين أداء اللحام النقطي المقاوم للفولاذ عالي القوة والفولاذ فائق القوة من خلال عملية تقسية ما بعد اللحام من خلال البحث التجريبي؛ أجرى الباحثان اليابانيان ساكوما وياسوهارو أيضًا بحثًا حول قابلية اللحام البقعي للألواح الفولاذية المجلفنة عالية القوة.
بحث حول اللحام النقطي بالمقاومة لثلاثة ألواح فولاذية مجلفنة
من أجل تحسين مقاومة التآكل للمنتجات، يتم استخدام أنواع مختلفة من ألواح الصلب المجلفن بشكل متزايد في صناعات مثل السيارات والأجهزة المنزلية. وفقًا لعمليات وتركيبات الجلفنة المختلفة، يتم تقسيم الألواح الفولاذية المجلفنة إلى: لوحة مجلفنة مطلية بالكهرباء، لوحة مجلفنة بالغمس الساخن، لوحة مطلية بسبائك Zn-Ni، لوحة مطلية بسبائك Zn-Fe، إلخ. نظرًا للخصائص الفيزيائية والكهربائية المختلفة المعدن المطلي مقارنة بالفولاذ منخفض الكربون، فإن أداء اللحام النقطي المقاوم للصفائح الفولاذية المجلفنة يختلف بشكل كبير عن أداء نفس النوع من الألواح الفولاذية التي لم يتم جلفنتها. من حيث أدائها، يتم وضع متطلبات أعلى على جودة المفاصل، أي أنه أثناء اللحام البقعي، من الضروري التأكد من إنتاج وصلات قوة كافية مع حماية الطلاء أيضًا بشكل معقول.
نظرًا للصعوبات في اللحام البقعي وقابلية لحام صفائح الفولاذ المجلفنة، أجرى عمال اللحام من مختلف البلدان أبحاثًا مكثفة حول قابلية لحام صفائح الفولاذ المجلفنة في السنوات الأخيرة، مع التركيز على مواصفات عملية اللحام، والمحاكاة العددية لعمليات اللحام، وعمر القطب الكهربائي، و حالات أخرى.
في الوقت الحاضر، تعد الأبحاث حول عملية لحام الألواح الفولاذية المجلفنة ناضجة بشكل أساسي على المستوى الدولي، وتركز النقاط الساخنة للبحث بشكل أساسي على كيفية تحسين عمر خدمة أقطاب اللحام النقطية للألواح الفولاذية المجلفنة، مثل استخدام سبائك النحاس المقواة المشتتة أو تحسين الخدمة حياة الأقطاب الكهربائية من خلال العلاج بدرجة حرارة منخفضة.
بحث حول طرق مراقبة جودة اللحام بالمقاومة
نظرًا للتطبيق الواسع النطاق والمهم والتمثيلي لتكنولوجيا اللحام بالمقاومة، أصبح ضمان جودة اللحام الهدف الرئيسي لأبحاث اللحام بالمقاومة. لطالما كان التحكم في جودة اللحام النقطي أحد الموضوعات المهمة التي يلتزم بها العلماء في صناعة اللحام في الداخل والخارج بالبحث. على سبيل المثال، أنشأت جمعية اللحام اليابانية مجموعة بحثية لمراقبة جودة اللحام النقطي واختبارها، كما نفذت الولايات المتحدة أيضًا مشروع بحث 2 مم لحل اللحام النقطي بالمقاومة في صناعة السيارات. في الوقت الحاضر، يتمثل التحدي الرئيسي الذي يواجه مهندسي التحكم في عملية اللحام في استكشاف تقنية موثوقة ومنخفضة التكلفة وغير مدمرة للتمييز بين جودة وصلات اللحام والتنبؤ بقوتها في الوقت الفعلي.
في السنوات الأخيرة، تزايدت الأبحاث المتعلقة بمراقبة جودة اللحام بالمقاومة، وأصبحت وسائلها وأساليبها متقدمة بشكل متزايد، مع التركيز بشكل أساسي على الجوانب التالية
مراقبة في الوقت الحقيقي للمتغيرات المباشرة في عملية اللحام البقعي
استخدم Cho, Y من جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة، كاميرا رقمية عالية السرعة لمراقبة عملية تشكيل شذرات اللحام في الوقت الحقيقي، ودرس آلية تشكيل شذرات اللحام في اللحام النقطي بالمقاومة، وتأثيرها على عملية اللحام حدود.
الكشف في الوقت الحقيقي عن المعلمات الكهربائية غير المباشرة في عملية اللحام البقعي
اقترح الباحث الأمريكي ماتسوياما، خوارزمية مراقبة جديدة تعتمد على النموذج المتكامل لتوازن الطاقة. هذا النظام يحصل على جهد اللحام، والتيار، والسمك الإجمالي للوحة، ويحسب متوسط ​​درجة الحرارة أثناء اللحام، ويتنبأ بالقطر وحالة الرش لنقاط اللحام. إنها طريقة مراقبة منخفضة التكلفة في الوقت الفعلي للحام البقع؛ اكتشف علماء مثل جو ومين طريقة مراقبة لضمان قوة وجودة وصلات اللحام عن طريق تغيير معلمات التحكم في إشارة الخرج. تتضمن طريقة البحث إنشاء علاقة بين مخرجات العملية ومتغيرات مدخلات العملية المتعلقة بجودة وصلة اللحام، ويؤثر اختيار معلمات الإدخال بشكل مباشر على نسبة الحرارة المدخلة لحجم وصلة اللحام وقوتها. يمكن أن يعكس اختيار إزاحة قطب الخرج بدقة نمو وتشوه نواة الذوبان. لقد تم تطبيق طريقة المراقبة هذه في اللحام النقطي لألواح فولاذ السيارات.
في السنوات الأخيرة، انخرط العديد من العلماء في الأبحاث حول استخدام طريقة المقاومة الديناميكية لمراقبة جودة وصلات اللحام. على سبيل المثال، قام باحثون من شركة Fanuc Robotics في الولايات المتحدة، مثل Garza وFrank، بالتنبؤ بالمقاومة الديناميكية وتحليلها وتصنيفها، وأثبتوا في التطبيقات العملية أن هذه الطريقة فعالة للكشف عن وصلات اللحام المعيبة؛ لقد درس الباحثون الصينيون وانغ، SC وآخرون أنه يتم الحصول على المقاومة الديناميكية من خلال درجة الحرارة الإجمالية لمنطقة اللحام، والتي ترتبط بمقاومة قطعة العمل في منطقة اللحام، والمقاومة بين قطعة العمل والقطب الكهربائي، والمقاومة بين قطعة العمل وقطعة العمل. يمكن تقسيم منحنى المقاومة الديناميكية المُقاس إلى أربع مراحل: 1) يتناقص بسرعة مع انخفاض مقاومة التلامس؛ 2) يعتمد بشكل أساسي على زيادة مقاومة حجم قطعة العمل، والزيادة المقابلة في المقاومة الديناميكية؛ 3) تزداد مقاومة حجم قطعة العمل، ولكن تقل مقاومة التلامس، مما يؤدي إلى زيادة المقاومة الديناميكية؛ 4) بسبب تكوين النوى المنصهرة على سطح التلامس، تنخفض المقاومة الديناميكية. وقد وجدت التجارب أن شذرات اللحام تتشكل في المرحلتين الثالثة والرابعة؛ تغلب تشو واي من جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة على مشاكل الطرق التقليدية لقياس المقاومة الديناميكية في الدوائر الثانوية في المراقبة في الوقت الحقيقي عن طريق قياس التيار والجهد اللحظي في الدائرة الأولية وتحديد العلاقة بين هذه العوامل واللحام الجودة من خلال تحليل الانحدار
مراقبة في الوقت الحقيقي لمعلمات التتابع أثناء عملية اللحام البقعي
قام سينكارا، ج. من جامعة وارسو، بإنشاء نموذج للتنبؤ بالرش للمفاصل الملحومة بالنقاط، والذي يعتمد على التفاعل بين العمليات الميكانيكية والمعدنية في اللحام. باستخدام نموذج لحساب القوة الكهربائية وقوة اندماج السائل أثناء اللحام بالنقاط، يحدث الرش عندما تكون الأخيرة أكبر من الأولى، وقد تم التحقق من صحة النموذج تجريبياً بنتائج جيدة. يمكن استخدام هذا النموذج لتوجيه اختيار ضغط القطب؛ درس الباحث الأمريكي تانج، هـ تأثير الخصائص الميكانيكية لآلات اللحام على عملية اللحام بالنقاط المقاومة وجودة اللحام. وجدت الدراسة أن صلابة واحتكاك آلات اللحام لهما تأثير كبير على عملية اللحام وجودة اللحام، في حين أن جمود الحركة ليس له تأثير كبير على عملية اللحام وجودة اللحام؛ يعتقد الباحثان الدنماركيان وو وبي أن الاستجابة الديناميكية الميكانيكية لآلات اللحام بالمقاومة لها تأثير كبير على جودة اللحام وعمر القطب. لذلك، يجب أخذها في الاعتبار في إنتاج اللحام والمحاكاة. نظرًا لتعقيد البنية الميكانيكية لآلات اللحام، فمن الصعب الحصول على بعض المعاملات ذات الصلة في معادلة المحاكاة. حصل الطالب على هذه المعلمات من خلال التجارب وحسابات MATLAB.
التنبؤ بالشبكة العصبية بجودة 4 وصلات لحام
استخدم علماء مثل تشو ويونغجون من جامعة ميشيغان في الولايات المتحدة طريقة المقاومة الديناميكية لتقييم جودة اللحام النقطي، وقاموا بدمج نظرية شبكة هوبفيلد العصبية للتنبؤ بجودة وصلات اللحام. أظهرت النتائج اتساقاً جيداً مع مقاومة الشد والقص التي تم الحصول عليها من العينات الملحومة الفعلية؛ استخدم بودرزاج وبريموز وغيرهما من العلماء طريقة الشبكة العصبية LVQ (تكميم المتجهات الخطية) للكشف عن تناثر اللحام النقطي للمواد المختلفة، وأظهرت النتائج أن إشارة القوة الكهربائية هي أهم مؤشر لتوليد التناثر.