QT800-2 球墨铸铁表面激光熔覆工艺参数多目标优化
2021-08-03张胜江王明娣倪超徐悠源尹梓航林瑶郭敏超王贤宝
表面技术 2021年7期
关键词:优化
张胜江,王明娣,倪超,徐悠源,尹梓航,林瑶,郭敏超,王贤宝
(苏州大学 机电工程学院,江苏 苏州 215000)
激光熔覆能形成强度、耐磨性等综合性质较好的熔覆层,是一项拥有广泛应用前景的表面处理技术。但目前在应用激光熔覆时也存在一些问题,如熔覆层塌陷、裂纹、孔隙等[1-2]。研究表明,这些问题可以通过工艺参数优化[3-5]来解决。传统的优化算法都具有一定的局限性,而基于神经网络利用算法(遗传算法[6-8]、粒子群算法[9-11]等)来优化,具有可行性和通用性。其中NSGA-II 遗传算法能进行全局优化,较为灵活,从而实现多目标寻优,有效提高激光熔覆的熔覆层质量,提升经济效益。
目前国内外学者已对激光熔覆工艺参数的优化算法进行了很多研究。方琳等人[12]利用Kriging 方法建立P20H 钢上熔覆层各质量目标与工艺参数的数学模型,并采用NSGA-II 遗传算法寻求出满足设计要求的最优参数。Kriging 能够给出最优线性无偏估计,但在处理非线性问题时具有一定的局限性。倪立斌等人[13]利用BP 神经网络建立了熔覆带宽度、高度与熔覆工艺参数之间的预测模型,并结合粒子群算法对熔覆过程中的工艺参数进行寻优,最终验证优化结果。PSO 算法收敛速度快,但收敛结果易受参数大小和初始种群的影响。Marzban 等人[14]设计L9 正交试验研究工艺参数对熔覆高度、宽度和深度的影响,随后进行主成分分析以确定每个参数的权重影响,以此采用TOPSIS 算法进行过程参数的寻优,并通过验证试验对最优解检验。……
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