基于云蟻群算法的高效節能氬弧焊工藝參數優化研究*

肖 熙，蔡旭林，賴明波，李瑞玲，何箭南，張建偉

（1. 航空工業江西洪都航空工業集團有限責任公司，南昌 330024； 2. 南京航空航天大學機電學院，南京 210016）

氬弧焊由于其電弧穩定、焊接質量高、操作靈活等優勢，被廣泛應用于車輛、船舶、橋梁、軍工、航空航天等工業領域。但是，生產效率較低、生產成本較高等問題限制著其進一步的發展。特別是在當下我國實施了節能減排戰略的大背景下，綠色制造、低碳制造、節能制造等方面的研究課題成了當下的研究熱點，同樣，針對焊接加工過程的減排、節能、節材工藝的研究也逐漸增多。

國內外的專家學者針對焊接參數優化進行了大量研究，Liu等[1]通過對激光氬弧焊加工過程的運行時間及運行狀態進行優化，以降低焊接成本及能耗；Khan等[2]基于不銹鋼工件焊縫預測模型對激光氬弧焊參數進行優化，從而在保證加工質量的前提下降低能耗；羅毅等[3]基于神經網絡法對焊接工藝進行優化，以降低碳排放量；Islam等[4]基于遺傳算法以及有限元法對焊接參數進行優化，從而獲得較高的焊接質量；張紫娟等[5]通過遺傳算法對焊接過程碳排放特征函數進行優化，以降低碳排放；高星鵬等[6]基于神經網絡與遺傳算法相結合的方法對微電阻電焊工藝參數進行優化，以實現較好的綜合力學性能；馬小英等[7]通過Kriging模型和粒子群算法相結合的方法對氬弧焊鎂合金薄板的工藝參數進行了優化，以獲得較好的力學性能。綜上可得，隨著優化算法的逐步發展，其被越來越多地應用于解決焊接工藝參數優化問題，但目前大部分的研究僅是針對焊接過程中某個單一目標進行工藝參數的優化，一般為成本、能耗、力學性能與碳排放中的一個；……