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1、 毕业设计（论文）题 目 点焊用单相交流式微型点焊机焊接参数对焊接质量的影响的研究 学生姓名： 任 莎 莎 系 别： 材 料 工 程 系 专 业： 材料成型与控制工程 学 号： 20050330327 班 级： T5333 指导教师： 赵玉梅 湖北汽车工业学院毕业设计（论文）摘要探索单相交流式微型点焊机在四种通电方式下，各个工艺参数的调节范围，在此基础上运用析因设计试验方案制定出科学的试验方案，得出影响焊接质量最为显著的几个工艺参数，然后利用逐步回归分析方法对工艺参数进行优化试验设计，继而根据焊缝的力学性能测试实验验证其可靠性，在得到稳定结果后，得出四种通电方式下的最优工艺参数组合。结果如下：
2、1)多周期次级电流控制方式：焊接时间1 (10CYC),焊接时间2（10CYC），焊接电流1（1.6KA），焊接电流2（1.6KA）2)多周期电源电压补偿控制方式：焊接时间1 (15CYC),焊接时间2（15CYC），焊接电流1（65%），焊接电流2（59%）3)单周期电流控制方式：1ST电流（70%），2ND电流（70%）4)半周期电流控制方式：HALF电流（80%），保持（60CYC）关键词：工艺参数 析因设计 逐步回归分析 优化试验设计ABSTRACTSingle-phase AC power micro-spot welding machine is used to the vario
3、us process parameters of the adjustment range in the four ways , on this basis of exploring ,exerted the factorial design to develop a scienced pilot program,come to educe the most significant of several process parameters which affect the welding quality observably,and then used stepwise regression
4、 analysis methods to optimize the process parameters on the experimental design,and then based on the mechanical properties of weld testing laboratories verified the reliability of the results ,after the result is steady, come to educe a variety of optimal combination of process parameters in the fo
5、ur ways , the research of test data as follows:1) More periods hypo-step current control manner:welding time 1(10CYC),welding time 2(10CYC),welding current 1(1.6KA),welding current 2(1.6KA)2) More periods power supply tension control manner: welding time 1(15CYC),welding time 2(15CYC),welding curren
6、t 1(65%),welding current 2(59%)3) Singel period current control manner:the first periods current(70%),the second periods current(70%)4) Half period current control manner: the half period current(80%),the holding time(60CYC)Keywords: process parameters factorial design stepwise regression optimizati
7、on of experimental design 目录第一章 概论- 1 -1.1课题的来源、目的、现实意义- 1 -1.2点焊及单相交流微型点焊机的国内、外研究现状- 1 -1.2.1 电阻点焊质量控制方法方面现状- 1 -1.2.2 点焊逆变电源的发展现状- 2 -1.2.3 点焊及微型点焊的应用- 2 -1.2.4 单相交流微型点焊简介及工艺参数的选择- 2 -1.3研究内容简介- 3 -1.4 重点与难点- 3 -第二章 实验方法- 4 -2.1试验材料及性能特点- 4 -2.2 试验设备- 5 -2.2.1 点焊设备- 5 -2.2.2金相设备- 7 -2.2.3其他辅助实验设备-
8、 7 -2.3试验准备- 7 -2.3.1试样的制备- 7 -2.3.2试样表面及电极材料的清理- 8 -2.4试验过程- 8 -2.4.1焊接试样的确定- 8 -2.4.2第一轮筛选试验的方案- 8 -2.4.3 第二轮优化试验的方案- 11 -2.4.4 拉伸实验- 14 -2.4.5 第三轮验证试验- 15 -2.4.6金相试样的制取- 15 -2.4.7 试验过程中需要注意的问题及解决方法- 15 -第三章 实验结果及分析- 16 -3.1拉伸实验的结果- 16 -3.2 Minitab试验优化- 17 -3.3求最优解- 21 -3.4验证试验- 22 -3.5金相组织的分析- 22
9、 -第四章 结论- 26 -结束语- 28 -致 谢- 29 -主要参考文献- 30 -第一章 概论1.1课题的来源、目的、现实意义本课题来源于实验实践。研究该课题的目的是：一，通过试验确定单相交流式微型点焊机的焊接工艺参数及其调节范围，分析焊接参数对焊接质量的影响；二，熟练掌握设备操作技能与试验方法，为高新技术设备向实验教学转化提供实验数据；三，在得到稳定结论的基础上,利用其结论,开发出创新实验项目,，为进一步推动我院教学改革做出应有的贡献。四，通过大量的试验分析与总结,提炼试验技术与优化试验手段，为今后的工作能力的提升储备实践经验。进行该课题研究的现实意义在于在本科教学中，焊接方向专业所学
10、的点焊工艺及设备实验很需要相关工艺用以教学参考。通过优化设计试验得到精密点焊用单相交流式微型点焊机焊接参数的调节范围并分析焊接参数对焊接质量的影响。所以该课题研究对焊接实验教学具有教学指导意义，也可以为今后实验室内的科研打下一个坚实的基础。1.2点焊及单相交流微型点焊机的国内、外研究现状电阻点焊作为一门机械，力学，电子，控制等多学科交叉的专门制造技术，其发展与其他科技的进步息息相关，随着我国制造技术自动化程度的日益提高，对点焊的质量提出了更高的要求1。为了获得满意的焊接质量，这就要求对点焊过程的加热能量，加热速度，焊接电流，焊接时间，压力等各参数对其质量的影响有一个清晰的结论，同时也是对学生所
11、学专业知识向实验实践应用的科学的检验方式之一。随着计算机技术和智能控制技术的发展，数理统计、计算机模拟和人工智能等先进方法已引入点焊的质量控制中，如何采用精确的控制方法来监控电阻焊过程，已经成为电阻焊质量监控研究的重点。同时焊接电源作为焊接生产的能源供给装置，其性能也直接影响到焊接质量，因此对焊接电源的研究同样受到人们的高度重视。逆变技术在焊接电源中的应用为焊接电源的发展带来了巨大的变化，为适应新材料、新工艺不断提出的应用要求，点焊电源也在不断的发展与完善之中，经历了从单相到三相，从不整流到整流的演变2。1.2.1 电阻点焊质量控制方法方面现状影响点焊质量的因素有很多，包括接头设计，材料性能，
12、工艺方法选择，电阻焊设备的可靠性与稳定性，甚至还包括焊工操作水平和生产环境，这些因素都使得焊接过程变得复杂，使质量控制变的非常困难3。通过对各类方法进行详细分析，认为对多个参量进行综合监测是提高点焊质量监控精度的有效途径。其中，如何充分利用监测信息，采用合理的建模手段，建立合理的多元非线性监测模型，并使监测模型能够在较宽条件内提供准确、可靠的点焊质量信息，则是发展多参量综合监控技术的关键4。1.2.2 点焊逆变电源的发展现状逆变点焊电源从其诞生之日起就一直是焊接设备领域研究的热点，国内外的企业、高校和研究所投入极大的热情和精力进行研究、开发，并取得了许多令人瞩目的成果。目前，在逆变电阻点焊机领
13、域，日本、德国和美国处于领先地位，各自均有多家公司推出了多种实用机型。在欧洲，也正在致力于逆变一体式机器人点焊钳的推广应用，以号称世界最大的中频电阻焊接系统制造商德国Rexroth Bosch公司为代表的阻焊中频逆变电源及控制技术，其典型产品为多功能中频焊接控制器PSI63S5。在国内，现已见报道的有上海交通大学研制的GTR阻焊逆变电源；华南理工大学开发研制的作为国家“七五”攻关项目的“DN6-26”型机器人用CMOS逆变式点焊机；吉林大学研制的IGBT逆变式点焊机；成都电焊机研究所研制的悬挂式逆变次级整流点焊钳；哈尔滨工业大学研制的用IGBT作为开关器件的新型零电压软开关逆变点焊机，等等6。
14、尽管我国开展逆变点焊电源的研究工作起步不算太晚，但大多还停留在样机阶段，拥有自主知识产权并实现批量化产品制造的企业更是不多。故在此方面的研究空间需要进一步的拓宽，才能跟上国际的脚步。1.2.3 点焊及微型点焊的应用点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处通电。典型的双面点焊方式是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处通电，典型的单面点焊方式为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度7。微型点焊是电阻焊中点焊的一种，它是指把仪表零件、真
15、空电子仪器和半导体器件等制造中经常遇到的几何尺寸较小的箔材、或其制品焊接起来的一种焊接方法。微型点焊可采用三种基本形式：双面点焊、单面点焊和平行间隙焊8。它的典型应用有硅太阳电池方阵组装的平行间隙点焊,片式Pt薄膜温度传感器元件点焊,桥带的焊接等。1.2.4 单相交流微型点焊简介及工艺参数的选择米亚基公司制造的MEA-100AC是精密点焊用单相交流式电阻焊焊接电源。它可以选择次级电流控制方式和电源电压变动补偿控制方式，能在小型精密焊接领域实现高质量的焊接工艺。该电源有四种通电方式进行焊接，其中包括多周期通电次级定电流控制方式；多周期通电电源电压变动补偿方式；单周期通电电源电压变动补偿方式；半周
16、期通电电源电压变动补偿方式。工艺参数的选择：通常是根据工件的材料和厚度，首先确定电极的端面形状和尺寸，其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，在熔核直径符合要求的情况下，再在初步选定的电极压力，焊接时间和电流的范围内进行适当的调节，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止9。1.3研究内容简介本文的主要研究内容是单相交流式微型点焊机在四中通电方式下各个焊接参数对焊接质量的影响，具体内容包括以下几个方面：（1）：首先熟悉设备，通过大量的试验找出不锈钢材料采用交流点焊时合适的参数调节范围。（2）：利用试验优化设计制定试验方案，结合拉伸实验和
17、MINITAB软件优化分析对参数进行筛选，选出一组影响焊接质量较为显著的参数。（3）：对已选择出的那组参数方案设计进行试验，并利用拉伸实验来确定试样的力学性能，找出最佳的一组参数。（4）：利用MINITAB优化分析再进行验证试验，从而验证优化实验结果的正确性和可重复性。（5）：对最佳的参数得出的试样，进行金相试验，对其组织及力学性能进行分析，得出试验结论。1.4 重点与难点（1）：本课题的研究重点是用科学的试验方法探索四种通电方式下焊接工艺参数的调节范围，及对焊接质量的影响，四种通电方式为： 0：次级定电流控制 （多周期）通电 1：电源电压变动补偿控制 （多周期）通电 2：电源电压变动补偿控制
18、 （单周期）通电 3：电源电压变动补偿控制 （半周期）通电（2）：本课题的研究难点是综合试验的各水平与各因素设计出的优化试验方案，探索最佳焊接工艺参数。第二章 实验方法本试验采用的单相交流式微型点焊机（MEA-100A）有四种焊接电流控制方式多周期次级定电流控制，多周期电源电压变动补偿控制，单周期控制和半周期控制。每一种通电方式对应不同的工艺参数，调节这些工艺参数，利用实验优化设计制定试验方案，结合拉伸实验和MINITAB软件优化分析对参数进行筛选，选择最佳的一组工艺参数。利用MINITAB优化分析进行验证试验，从而验证优化试验结果的正确性和可重复性。对最佳的参数焊接出的试样，进行金相试验，对
19、其组织及力学性能进行分析，得出试验结论。本试验对于焊点的质量利用抗拉强度和金相组织的好坏来进行鉴定，从而获得此微型点焊机的焊接参数对于焊接质量的影响。2.1试验材料及性能特点本试验采用的母材为1Cr18Ni9Ti，属于奥氏体不锈钢，电极为氧化铝铜合金电极。如下图2.1所示：不锈钢试样：60mm10mm0.3mm矩形板料电极：端部直径为2mm的圆柱形电极 (a) 0.3mm不锈钢板 (b) 微型点焊机电极图2.1 实验材料a:关于母材1Cr18Ni9Ti10：1） 化学成分： C：=550 ；屈服强度s(kn/mm2) =200 伸长率5（%）=40 ；收缩率（%）=553） 不锈钢点焊的焊接参
20、数设计为：板厚0.3（mm)；电极端面直径3（mm) ；电极压力0.8-1.2（KN)；焊接时间2-3（周）；焊接电流3-4（KA)4） 由于不锈钢的电阻率高、导热性差，因此与低碳钢相比，可采用较小的焊接电流和较短的焊接时间。5） 材料有较高的高温强度，必须采用较高的电极压力，以防止产生缩孔、裂纹等缺陷。6） 不锈钢的热敏感性强，要准确地控制加热时间、焊接时间及焊接电流，以防热影响区晶粒长大和出现晶间腐蚀现象。b:关于氧化铝铜合金电极：1)高硬度（HRB大于75），耐磨，不易磨损。2)高导电率（IACS%：85-95），不粘针，焊点牢固，美观。3)高可塑性，易于加工成各种规格，形状的电极。4)
21、软化温度高（大于800度），火花小，不炸焊。5)特别适合点焊镍片（带），镀镍片，不锈钢带，铝镍复合带，铜片等金属材料11。2.2 试验设备2.2.1 点焊设备本试验所使用的焊接设备为米亚基公司生产的单相交流式微型点焊机（型号为MEA-100A），此设备由交流式电源（MEA-100A）,焊接机头（MH-31A）和焊接变压器（MT-520A）三大部分组成。如下图2.2所示：图2.2 焊接设备a:MEA-100A的特点是12：1） 4种焊接电流控制方式多周期次级定电流控制、多周期电源电压变动补偿控制、单周期控制、半周期控制2） 内置I/O接口，便于与自动机搭载3） 内置焊接电流检测及显示单元4） 自
22、动设定焊机系统最大焊接电流5） 具有电流缓升缓降，还可两段通电6） 可存储31组焊接规范，2路电磁阀输出b:MH-31A的特点是：1） 良好的加压追随性抑制了焊接过程中的飞溅2） 良好的刚性结构能保证进行精密焊接3） 能够长时间在稳定的加压力下工作，可得到稳定的焊接品质4） 电极的位置可自由移动，能适应各种形状工件的焊接针对四种不同的通电方式有与之对应的工艺参数调节范围：1) 多周期通电方式（包括次级定电流控制和电源电压变动补偿控制）：表2.1 多周期通电方式项目设定范围/显示内容a预加压（SQ）00-99CYCb缓升1（UP1）0-9CYC(缓升1包含在焊接1内)c焊接1（W1）00-99C
23、YCd冷却（CO）00-99CYCe缓升2（UP2）0-9CYC(缓升2包含在焊接2内)f焊接2（W2）00-99CYCg缓降（DWN）0-9CYC(缓降包含在焊接2内)h保持（HLD）00-99CYCi规范编号（SCHEDUE NO.）0-31组规范j*1电流1(CURR.1)0.20-9.99KA(次级定电流控制)10.0-99.9%(电源电压变动补偿控制)k*2电流2(CURR.2)0.20-9.99KA(次级定电流控制)10.0-99.9%(电源电压变动补偿控制)l多段通电(PULSATION)1-9次m加压输出(SOLENOID)SOL1,SOL22) 单周期通电方式：表2.2 单周
24、期通电方式项目设定范围/显示内容a预加压（SQ）00-99CYCb1ST电流(+HALF)10.099.9%c保持(HLD)0099YCd规范编号（SCHEDUE NO.）0131规范e2ND电流(-HALF)10.099.9%f加压输出(SOLENOID)1,23) 半周期通电方式：表2.3 半周期通电方式项目设定范围/显示内容a预加压（SQ）00-99CYCbHALF电流10.099.9%c保持(HLD)0099YCd规范编号（SCHEDUE NO.）0131规范e加压输出(SOLENOID)1,22.2.2金相设备实验中使用到的金相设备如下图2.3示： 金相镶嵌机 金相抛光机 金相显微镜
25、图2.3 金相仪器2.2.3其他辅助试验设备新三思力学性能实验机、游标卡尺、砂纸、剪刀、裁料机等等。2.3试验准备2.3.1试样的制备试样制备所用原材料为厚0.3mm的不锈钢带，根据拉伸试验机对拉伸试样尺寸的要求并结合本实验，本着方便、实用、可靠、节约材料和可比性的原则，最终确定焊接试样的尺寸为（长）60mm（宽）10mm（厚）0.3mm；另外，拉伸母材试样的尺寸为（长）100mm（宽）10mm（厚）0.3mm。需要注意的是母材需准备至少三组，在求回归方程时取它们的平均值作为指标，以保证将误差降低到最小范围内。在制备试样的过程中需要注意的方面:在用铡刀剪裁试样的时候必须让钢板水平放置，并且剪切
26、速度要尽量快，从而保证得到平整的试样；另外，由于铡刀运动时上下刀口运动是反向的，所以得到的试样两边折痕的方向刚好相反，导致在焊接时两块试样之间搭接有空隙结合会不紧密。为解决这个问题在剪裁试样的时候，每剪一刀就将钢板翻过来，这样得到的试样两边的折痕就是同方向的，在焊接时都用试样没有折痕的一边就会结合的非常充分。2.3.2试样表面及电极材料的清理用丙酮溶液清洗待焊接试样后再用砂纸打磨焊接区域从而清除试样表面的油污及各种杂质，最大限度减小对焊接质量的影响。对于电极的清理工作也是必不可少的。在焊接的过程中，电极自身会有一定的磨损，并且在焊接电流增大的时候电极上可能会有粘附物，我们需要不断地用砂纸对电极
27、端面进行打磨，将电极表面的粘附物去除。但是这样的话就会导致每次焊接时电极与工件的接触面积不同，对试验结果的准确性造成影响。所以为了尽量减小试验误差，当电极端面的磨损超过一定程度时，就需要及时地更换新的电极，使焊点的直径基本保持一致。2.4试验过程2.4.1焊接试样的确定点焊通常采用搭接接头和折边接头，接头可以由两个或两个以上等厚度或不等厚度的工件组成3,13。在设计点焊结构时，必须考虑电极的可达性，即电极必须能方便地抵达工件的焊接部位。同时还应考虑诸如边距、搭接量、点距、装配间隙和焊点强度诸因素。此试验主要应用于今后的教学研究，从经济，实用，环保等诸多方面考虑，最终决定选用实验室现有的不锈钢带
28、进行焊接，采用单面点焊。边距的最小值取决于被焊金属的种类，厚度和焊接条件14。对于屈服强度高的金属、薄件或采用强条件时可取较小值，在本试验中取不锈钢带的中间部位即宽5mm处。此外，对于单排点焊要求搭接量是边距的两倍，由于试验采用的是单点焊接，对接头的搭接量没有特别严格的要求，故在考虑搭接量时需要结合如何使后面拉伸试验的可比性来确定，在本实验中搭接量均取1cm。焊接试样时，先预热机器，然后按照试验方案按部就班的进行，将每组试样一一进行编号，由于试验中会有很多不可预知的因素，故试样均多做一个备份，以备后期拉伸试验时备用。2.4.2第一轮筛选试验的方案由于该试验需要调节的工艺参数比较多，为使后期优化
29、更为方便直观，更系统化，故先设计一组筛选试验，找出对焊接质量影响最为显著的几个参数，再对其进行优化。根据对焊点的观察法和撕开法的结合使用，挑选出更加合适于母材的工艺参数的范围。具体的方法为：固定其他的因素不变，调节某一个因素的值，与此同时记录下在调节过程中从试样上出现清晰的焊点到试样几乎被焊穿或达到最大值时该因素的值，先后记录下的数据就作为该因素的试验区域。依此类推，直至最后筛选出所有因素合适的试验区域。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、
30、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等15。具体来说，即每做完一个试样，撕开两片不锈钢带，观察焊点处是否一处有凸台，一处有圆孔，且是否明显易见，看是否有烧穿或焊不透的现象，还有焊点的熔核直径和压痕深度是否符合要求16。通过试验前阶段的对说明书的理解及其大量探索试验的进行，对每种通电方式下的工艺参数的概括出了更为细致的调节范围，这对于后期利用试验优化设计进行试验方案的确定缩小了范围，其概括如下：表2.4 多周期次级控制通电方式因 素范 围因 素范 围预加压(CYC)30-70缓升、缓降时间（CYC）3-7冷却时间(CYC)30-70焊接1、焊接2时间(CYC)10-25保持
31、时间(CYC)30-70焊接1、焊接2电流(KA)0.8-1.6规范编号10-20加压输出1，2多段通电(次)2-5 表2.5多周期电源电压变动补偿控制方式 因 素范 围因 素范 围预加压(CYC)30-70缓升、缓降时间（CYC）3-7冷却时间(CYC)30-70焊接1、焊接2时间(CYC)10-50保持时间(CYC)30-70焊接1、焊接2电流（%）50-70规范编号10-20加压输出1，2多段通电(次)2-5表2.6 单周期控制方式因 素范 围因 素范 围预加压(CYC)30-701ST,2ND电流（%）45-80保持时间(CYC)30-70加压输出1,2规范编号10-20表2.7 半周
32、期控制方式因 素范 围因 素范 围预加压（CYC）30-70HALF电流（%）30-80保持时间(CYC)30-70加压输出1,2规范编号10-20比较权衡正交试验，均匀设计和析因设计三者的利弊关系，考虑到该试验需要调节的工艺参数比较多，且各个因素间可能会存在交互作用，而析因设计最大的优点就是用相对较小样本，获取更多的信息，特别是交互效应分析，它是一种多因素多水平交叉分组进行全面试验的设计方法，它可以研究两个或两个以上因素的主效应以及各因素间的交互作用，而且通过比较各种组合，可以找出最佳组合17,18。由于多周期的两种通电方式因素个数比较多，为了使试验更具有权威性，选择16水平的设计方案，而单
33、周期与半周期通电方式选择8水平的设计方案，即多周期次级与电源电压控制补偿方式采用13因素16水平，单周期控制方式采用6因素8水平的设计方案，半周期采用5因素8水平的设计方案。根据上述分析，运用minitab软件进行析因设计，四种通电方式下的试验方案如下：表2.8 多周期次级电流控制方式因素水平预加压(CYC)缓升1(CYC)焊接1(CYC)冷却(CYC)缓升2(CYC)焊接2(CYC)缓降(CYC)保持(CYC)规范编号电流1(KA)电流2(KA)多段通电(次)加压输出13032530710770101.60.85127071030310770201.60.821370725703253301
34、01.60.85143031030310330201.61.65253032570725330201.60.82163071030725370100.81.65173031070325770101.61.62283072570310370100.80.82297031070710370200.80.852107032530325370200.81.621117072530710330101.61.622123072530325730200.80.852137031030725730100.80.822147032570310730100.81.651153071070710730200.81.
35、621167072570725770201.61.652表2.9 多周期电源电压变动补偿控制方式因 素水平预加压（CYC）缓升1(CYC)焊接1(CYC)冷却(CYC)缓升2(CYC)焊接2(CYC)缓降(CYC)保持(CYC)规范编号电流1(%)电流2(%)多段通电(次)加压输出130710707107302050702127075030710330107070223303103031033020707052470310 707103702050505257035070310730105070516303503071077010 7050517703503035037020507021870
36、71030310770207050219307503035073020 505052103071030750370105070511130310703507701070702212707507075077020707052137071070350733010705051147031030750730105050221530350707503302070502116307507031037010505022表2.10 单周期控制方式因素水平预加压(CYC)1ST电流(%)保持(CYC)规范编号2ND电流(%)加压输出1708030204512304530208023304570204514704
37、53010452530807010452670807020802770457010801830803010801表2.11 半周期控制方式因素水平预加压(CYC)HALF电流(%)保持(CYC)规范编号加压输出13040802012308080101330804010247080802025704080102630404020277080402018704040101由于试验涉及到的组数较多，故选用较为简单方便的观察法和撕开法，并结合设备中出现的监测画面，根据上述方案内容进行试验，一一对试样进行观察与记录，通过比较可以明显看出四种通电方式下影响较为显著的工艺参数，如下表：表2.12 四种通电方
38、式下影响较为显著的工艺参数项目参数1参数2参数3参数4多周期次级电流控制方式焊接1焊接2电流1电流2多周期电源电压补偿控制方式焊接1焊接2电流1电流2单周期电流控制方式1ST电流2ND电流半周期电流控制方式HALF电流2.4.3 第二轮优化试验的方案经过第一轮筛选试验找出了四种通电方式下对焊接质量影响较为显著的工艺参数，影响最为显著的为焊接时间和焊接电流，表现在具体的每种通电方式下，即为多周期下的焊接1，焊接2，电流1，电流2，单周期下的1ST电流,2ND电流和半周期下的HALF 电流，继而需要对它们进行参数的优化。由于该试验在四种通电方式下的因素较多，为了减少试验次数，同时确保试验的均衡，优
39、化试验采用均匀设计，采用此设计试验次数可大幅度减少，节省4倍到十几倍的试验量，并且偏差值小19，适合于多因素多水平试验中。均匀设计的特点表现在20：每个因素的每个水平做一次且仅做一次试验；任两个因素的试验点在平面的格子点上，每行每列有且仅有一个试验点；均匀设计表任两列组成的试验方案一般并不等价；当因素的水平数增加时，试验数按水平数的增加量再增加。它的诸多特点均反映了试验安排的“均衡性”，即对各因素，每个因素的每个水平一视同仁。2.4.3.1四种通电方式下选定因素的范围确定表2.13 多周期次级定电流控制方式参数选定范围参数选定范围焊接1(CYC)10-26焊接2(CYC)10-26电流1(KA
40、)0.8-1.6电流2(KA)0.8-1.6表2.14 多周期电源电压补偿控制方式参数选定范围参数选定范围焊接1(CYC)10-50焊接2(CYC)10-50电流1(%)50-74电流2(%)50-74表2.15 单周期电流控制方式参数选定范围参数选定范围1ST电流(%)45-802ND电流(%)45-80表2.16 半周期电流控制方式参数选定范围参数选定范围HALF电流(%)50-90保持(CYC)40-80（注：半周期通电方式下由于对其影响因素只有HALF电流一个，均匀设计的因素最少为两个，故加了一个因素保持，对试验结果没有影响）2.4.3.2四种通电方式下非选定因素的参数值的确定表2.17多周期次级定电流控制方式参数选定值参数选定值预加压(CYC)10缓升1和缓升2（CYC）5缓降(CYC)5冷却(CYC)50保持(CYC)50规范编号10多段通电(次)1加压输出1表2.18 多周期电源电压补偿控制方式参数选定值参数选定值预加压(CYC)10缓升1和缓升2(CYC)5缓降(CYC)5冷却（CYC）50保持(CYC)50规范编号10多段通电（次）1加压输出1表2.19 单周期电流控制方式参数选定值参数选定值预加压(CYC)10加压输出1保持(CYC)50规