SORPAS®介绍

SORPAS^®系（xì）统（tǒng）是一款由 SWANTEC 开（kāi）发的专业有限元分析软件，专注（zhù）于电阻焊（hàn）与机械连接工艺的仿（fǎng）真与优化，广泛应（yīng）用（yòng）于汽车制（zhì）造（zào）、航空航天、电（diàn）子设备等领域（yù）。通过集（jí）成焊接工程知识与数值建（jiàn）模技术，SORPAS® 为工程师提（tí）供了（le）从工（gōng）艺（yì）设（shè）计到生产维（wéi）护的全流程数字化解决方案，帮助企业降低成本、提升质量并加速产品上市。

SORPAS®概（gài）念

SORPAS^®是专门用于模拟和优化（huà）电阻焊接（jiē），机（jī）械连接及相关过程（chéng）设计的（de）专用有限元（yuán）分析（FEA / FEM）软件（jiàn）。

SORPAS^®是（shì）集成焊接工（gōng）程专（zhuān）业（yè）知（zhī）识与数（shù）值建模技术的（de）一款独特（tè）而强大（dà）的（de）工具，可（kě）直接用于工（gōng）业（yè）应用。

SORPAS^®概念的核心价值体现在：

· 了解行（háng）业面临的实际问（wèn）题

· 尊重工程师的智慧及其（qí）工作方式

· 将新技（jì）术整合（hé）到（dào）工（gōng）业工程师的（de）日常工作中

SORPAS^®无需先验数值模（mó）拟（nǐ）的知（zhī）识即可学习和使用，所以可以被工业工程师快速学习并轻松使用。

焊接（jiē）前确保^TM

找（zhǎo）到良好参数的工（gōng）艺窗（chuāng）口是实现最佳焊接质量的焊接计划、工（gōng）艺控（kòng）制和生产维护（hù）的关（guān）键（jiàn）。SORPAS^®的工（gōng）艺优化和（hé）批（pī）量管理计（jì）划（huá）功能可用于预测（cè）提高焊接质量、提高生（shēng）产稳定性和减少飞溅。

焊接解（jiě）决（jué）方（fāng）案

焊接对于制造，组装和维修中的广泛应用（yòng）至关重要，如图所示，从设（shè）计、优化（huà）、计划（huá）到（dào）生（shēng）产和评估，焊接过程中还（hái）存在（zài）许多焊接问题（tí）需要解决。

然而，要找到许多焊（hàn）接问题的根本原因并不（bú）容易（yì），部分原因是焊接工艺的复杂性，部（bù）分原（yuán）因是焊接过程非常快（kuài），焊接内（nèi）部难以露出。

解决焊（hàn）接问题的实际方法主要是通过反复（fù）试（shì）验来进行试错，首先在焊接（jiē）设（shè）备上进（jìn）行（háng）焊接设计，然（rán）后（hòu）生成和评估焊接，最（zuì）后批准或拒绝焊接设计，或调试（shì）焊接生产。这不仅（jǐn）耗时而且成（chéng）本很高。

具有焊接模（mó）拟的（de）新（xīn）数字方法可以在焊接（jiē）生（shēng）命周期的不（bú）同阶段（duàn）同时工作。例如，在设计过（guò）程（chéng）中可以通（tōng）过预（yù）测焊接尺寸和（hé）焊接强（qiáng）度来评（píng）估焊（hàn）接结果，还可以在稳（wěn）定的焊（hàn）接（jiē）生产之（zhī）前优化焊接过（guò）程

在（zài）下面几页中，我们（men）将详细介绍模拟焊（hàn）接解决方案，并（bìng）提供如何（hé）进（jìn）行良好的焊（hàn）接（jiē）设（shè）计的指导，建立（lì）稳定的焊接（jiē）生产以及在整个（gè）焊接生命周期的每（měi）个（gè）阶段都通过模拟来支持生产成（chéng）功的（de）焊（hàn）接（jiē）：

· 焊接设计

· 焊接优（yōu）化

· 焊接计划

· 焊接生（shēng）产

· 焊接评估

然后，我们将引（yǐn）领焊接数字化的道路，以提出创建焊接数字孪生的新方法，并对整（zhěng）个焊接生命周期（qī）的各（gè）个阶段给出了每个数（shù）字孪（luán）生（shēng）的定义。

♦ 焊接设计

核心准（zhǔn）则：进行焊接（jiē）设计（jì）和选择材料组合以平衡焊接界面产生的热（rè）量。

实际问题：无法看到焊接内部产生的热量，因此（cǐ）很（hěn）难进行良好（hǎo）的（de）焊接接设计以（yǐ）获得（dé）最佳的热量平衡。

数字解（jiě）决方案：通过（guò）所有焊接设计选项和材料组合的模拟，可视化热量产生并预测可焊（hàn）接（jiē）性（xìng）。

在焊接设计中，重点是每个焊接零件（jiàn）的（de）几（jǐ）何设计（jì）和材料选择。通常来（lái）说，对于优化（huà）和确定焊点的位置以及（jí）焊（hàn）点间距（jù）以获得最佳焊（hàn）接质量也很重要。

通过使用SORPAS进行焊接（jiē）模拟，可以对（duì）焊接零件的几（jǐ）何设计（jì）建模（mó），从而可以灵活地为任何零件选择材料（liào），并且可以从集成（chéng）材（cái）料（liào）数据库（kù）中的所有材料（liào）列表中（zhōng）自由选择任何材（cái）料。这样，可以在计（jì）算机上虚拟模（mó）拟（nǐ）所有几（jǐ）何设计和（hé）材料（liào）组（zǔ）合的可能性。在使用真（zhēn）实材料和真实零件进行任何焊接测试（shì）之前，可以根据模拟（nǐ）结果得到焊接设计和材料组合的最佳解决方（fāng）案。

我们将在下面详细（xì）介（jiè）绍点焊，凸焊（hàn）和机械连接应用的焊接设计（jì）解决方案。

点焊（hàn）设计因素和材料的可焊性（xìng）

每次在焊接（jiē）和连接将新材料引入生产（chǎn）之（zhī）前，都（dōu）必（bì）须进行大量研究以（yǐ）评估材料的（de）可焊性（xìng）以及在生产中实施（shī）该材料的可行性。有时，为了组装工厂的持续生（shēng）产，可能会更改（gǎi）材料供应商（shāng）。这通常需要（yào）评估新供应商提供的材料的可焊接性，以保持（chí）焊（hàn）接质量和（hé）生产稳（wěn）定性。

SORPAS 2D.welding和SORPAS 3D.welding是已被用于（yú）评估（gū）各种厚度和材料比（bǐ）率（lǜ）的材料的可焊性的具有强大功能的（de）工（gōng）具。

汽车工业（yè）中最常见的可焊（hàn）性问题（tí）之一是使用薄（báo）的（de）低碳钢板和两（liǎng）种较厚的高强度钢（gāng）进行（háng）的三层（céng）点焊。

在《焊接》杂志 2011年出（chū）版：先进的高强度钢的三层点焊。

实（shí）验和数值计算的三片（piàn）点焊中心（xīn）点焊缝截面图

近年来，SORPAS已用于提高第三代高级高强度钢（AHSS）的电（diàn）阻点（diǎn）焊性能。

关于第十一届国际可（kě）焊性（xìng）数值分析研讨会的会议论文（2015年）：

提（tí）高了第三代汽车用AHSS的电阻点焊性能。

SORPAS热力学模（mó）型概述，显示（shì）了样（yàng）品和（hé）电极的（de）几何形（xíng）状，以（yǐ）及网（wǎng）格的特写（xiě）

凸焊设计因素和（hé）材料的可焊性

在点（diǎn）焊中（zhōng），电极的设计对于将焊接电（diàn）流集中到焊接（jiē）区（qū）域很重要，而在凸焊中，工（gōng）件上的凸出（chū）物的设计对于局部（bù）化电流（liú）至（zhì）关重要。电极仅（jǐn）提供（gòng）焊接压力，并将焊（hàn）接电流（liú）传导（dǎo）至工件。

工件上的局部凸起可以专门设计用（yòng）于将（jiāng）焊接电流（liú）集中到焊接区（qū）域，例（lì）如平板上的压花，圆螺母上的环形凸起（qǐ）或方螺母上（shàng）的（de）角凸起等。也可以使用工件的自然形状（zhuàng）作为（wéi）将焊接电​​流（liú）集中到焊接区域，例如交叉线焊（hàn）接和管-板焊接。

凸焊的设计（jì）要素是凸出（chū）物的形状，角度和高（gāo）度。凸焊的设计原则是：凸出物的设计应有效地（dì）集中电流（liú），但应稳定且（qiě）不会塌陷得太快或（huò）引起严重的脱落。

通（tōng）过有（yǒu）效（xiào）地集中电流和在工件（jiàn）上形成凸起（qǐ），凸焊（hàn）可在很大（dà）程度上用于焊接不同的材料（这些材料（liào）搭接组合可能无法进行点焊）。通过关键性表面（miàn）涂层，甚至可以（yǐ）通（tōng）过（guò）凸焊将极（jí）其困难的材料焊接起来，例如（rú）将铜（tóng）合金焊接到钢上。

一般而言，为使（shǐ）焊接界面处的热（rè）量达到最佳热量平衡，会将凸起放在较难产生热（rè）量的一侧：

· 如果使（shǐ）用相（xiàng）似的（de）材料，由于（yú）需要加热（rè）的体积（jī）和质量（liàng）较（jiào）大，因此应将凸起放置在较厚的工件上。

· 如果材料不同，则凸起应（yīng）放在（zài）电阻较低的材料（liào）工件（jiàn）上。

· 同样，通常将（jiāng）具有较高电（diàn）阻的关键性表面涂（tú）层放置（zhì）在具有较（jiào）低电阻的材（cái）料（liào）上。

凸焊的最佳设计和关（guān）键性表面涂层（céng）材料的最佳选（xuǎn）择，最适合焊接的单个材料组合都可以使用SORPAS 2D进行模拟。对于结构复杂的凸（tū）焊，SORPAS 3D更具（jù）有优势。通过（guò）将模拟的焊接结（jié）果与不同的设计和材料选择进（jìn）行比较（jiào），可以获得最佳的凸焊设计。

凸焊（hàn）设计应有（yǒu）效地集中电流而（ér）不要坍塌得太快

机械接头的设计因素和接（jiē）头（tóu）的质量

机械连接被广泛运用到连接不（bú）同的（de）材料，并且这可能是将碳纤（xiān）维（wéi）增强的聚合物与金属连接的唯一有效方法。自冲铆接（SPR）和铆接最（zuì）常（cháng）用（yòng）于汽车工业中（zhōng）的板（bǎn）材（cái）连接。

为了获得最佳的接头质量，铆钉的形状和（hé）材（cái）料、模具（jù）设计和材（cái）料（liào）以及工具力应适当优化。SPR接（jiē）头的（de）质量可以通过（guò）关键的接头因素进行评估，例如联锁长度（铆钉（dìng）张（zhāng）开（kāi）），底板的最（zuì）小厚度，铆钉头的高度以（yǐ）及底（dǐ）板中铆钉（dìng）的有效长度。

SORPAS®2D.joining可用于（yú）模拟各种形状和材料（liào）的铆钉（dìng）和模具的（de）机械连（lián）接，适（shì）用于板材厚度和待连接材料的所有组（zǔ）合（hé）。

自冲铆接（jiē）质量因素: 联锁（suǒ）距离、底部厚度（dù）、顶部高度

♦ 焊接优化（huà）

核心准则：为了获得尽（jìn）可能大（dà）的焊（hàn）接工艺窗口（kǒu），以确保高质量的焊接（jiē）而不会喷溅/飞溅。

实际问题：需要使用真实（shí）材料进行（háng）大量（liàng）焊（hàn）接测试才能找到工艺窗口（kǒu），这不（bú）仅耗费时间而且成本（běn）昂（áng）贵。

数字解决方案：通（tōng）过数值模拟和优化来预测具有焊接接增长曲线和可焊性（xìng）工艺窗口（kǒu）。

焊接工艺优化  

借助SORPAS 2D.welding，已经开发了一些用于自动仿真的功能（néng），以支持焊接工艺参数优化。可以（yǐ）运行（háng）全自动程（chéng）序来生成焊缝增长曲（qǔ）线和（hé）可焊性（xìng）凸（tū）角。

铆接优化

SPR形状变化→最佳几何形（xíng）状

♦ 焊接计划

核心准则：寻找最佳工艺（yì）参数以进行稳定（dìng）的焊（hàn）接（jiē）生产以（yǐ）此来获得一致的焊接结（jié）果。

实际问题：每个工厂都（dōu）有自己的材料供应（yīng）商和（hé）设备制造商（shāng），所有焊接都需要各自适配的工艺设置。

数字（zì）解决方案：通（tōng）过具有自动化模拟的焊接计划，为每（měi）种（zhǒng）焊接（jiē）组合获取优化的（de）工艺参数。

批量管理计划

批量管理计划的功能可通过直接从Excel数据表文（wén）件中读取（qǔ）输（shū）入数据，然后自动制作仿真文件并运行所有仿真（zhēn）和优化（huà）以根据提供的数据生成优化的焊接工艺（yì）参数，把（bǎ）优化和计（jì）划焊接（jiē）工艺参数的解决方案生成在（zài）Excel数据表文（wén）件（jiàn）中。这将（jiāng）为用户节（jiē）省（shěng）大量准（zhǔn）备（bèi）和仿真的时（shí）间（jiān），并大（dà）大提高了仿真和（hé）优化的效率！

借助此功能，工程师可以在大规（guī）模，快速的模拟（nǐ）和（hé）优化的支持（chí）下，最大限度（dù）地利用（yòng）模拟和优化的优势，大幅减（jiǎn）少（shǎo）焊接测试的（de）次数（shù），从而提（tí）高焊接质（zhì）量和生产稳定性。

智能焊（hàn）接（jiē）计划

新版SORPAS®2D的新功能之一是智能（néng）焊接计划，用（yòng）于预（yù）测最佳焊接进（jìn）度（焊接电（diàn）流，力，焊接和保持（chí）时（shí）间）。

根据用户定义的焊（hàn）接任务说明（WTD），其（qí）中包含板材（cái），电极（jí），焊接机的类型（xíng）以及所需的（de）焊（hàn）接（jiē）质量（liàng）的信息，SORPAS®将自（zì）动优化并（bìng）找到最（zuì）佳的（de）焊接（jiē）电流，力，焊接时间和保（bǎo）持时（shí）间（jiān）。

可以预测飞溅（jiàn）（排（pái）出）极限。从而在质（zhì）量要求的最小焊接熔核尺寸和飞溅（排出）极限之间预测焊接过程窗口。

软件将使用板材，焊条和焊接机的WTD信息生成焊接（jiē）计（jì）划（huá）报告； 预测的最佳焊接进度规范（WSS）； 具有最佳焊接电流，力，焊接时间和保持时间的焊接（jiē）工艺窗（chuāng）口； 以及使用最佳焊（hàn）接工艺（yì）参数获得的焊接（jiē）质量结果。

SORPAS ^®焊接规划程（chéng）序

该SORPAS®焊接规划工作在以下步骤（zhòu）：

· WTD—焊（hàn）接任务说明

· 用（yòng）户首选项

· 运行焊接计划以预测（cè）最佳焊接参数（shù）

· WSS的（de）焊接计划报告（gào）——焊（hàn）接进度表规（guī）范

1）WTD—焊（hàn）接任务描述用于定义焊接（jiē）任务，包括板材，电极，焊接机类（lèi）型（xíng）和所需焊接质量（liàng）的（de）规（guī）格，请（qǐng）参见右图（tú）。

2）用户首选项用于用户首选的计划策略。焊接电流将始（shǐ）终（zhōng）通过SORPAS®进（jìn）行（háng）优化，但是用户可以自由选择（zé）焊接力，焊接时间或脉（mò）冲数的首选值，方法是输入特定的输入值，或者（zhě）直（zhí）接将参数（shù）保（bǎo）留为0以使SORPAS ®完全（quán）优化。

3）进行焊接计划。定义（yì）焊（hàn）接任务并选择用（yòng）户（hù）首选项后，只需按“开始（shǐ）”按（àn）钮即（jí）可开始焊接计划。然后，SORPAS®将自动运（yùn）行所（suǒ）有优化程序，首先确定最佳焊接（jiē）力和焊接时（shí）间，然后预测（cè）焊接过程窗口和飞溅（排（pái）出）极（jí）限，最（zuì）后优化焊接电（diàn）流和（hé）保持时间。

4）使用WSS的焊（hàn）接计划报告—最佳焊接计划规（guī）范（fàn）是焊接计划（huá）的（de）结果，其中包括给定的（de）WTD，预（yù）测的最佳焊接（jiē）工艺参数（焊接（jiē）电流，焊接（jiē）力，焊接（jiē）时（shí）间（jiān）和保持时间（jiān））以及焊接工艺（yì）窗口以及使用最（zuì）佳焊（hàn）接工（gōng）艺参数预测（cè）的焊接质量结（jié）果（guǒ）。

在焊接计划期（qī）间，所有仿真和优化仅（jǐn）使用同一个数据文件完成，与生成焊（hàn）接增长（zhǎng）曲线（xiàn）和可焊（hàn）性凸角（jiǎo）相（xiàng）比，这大大减少了（le）计算时间和（hé）硬盘空间的使用（yòng）。

♦ 焊接生产

核心准则：为确保焊（hàn）接生产在受控状态下运行（háng）并预见潜（qián）在问题以采取预（yù）防措施。

实际问题：焊接质量的（de）不（bú）一致以及（jí）存在未（wèi）知原因的意外焊接问题，因此很难找到快速解决方（fāng）案。

数字解决方案：通（tōng）过可（kě）能存在（zài）工艺（yì）公差和不（bú）规则（zé）焊接条件的（de）模拟（nǐ）来找出焊接问题的根本（běn）原因。

生产维（wéi）护

当焊接生产开（kāi）始时，在最佳（jiā）工艺窗口中进行了（le）系统（tǒng）的优化规划（huá），焊接生产过程中出现的（de）问题（tí）主要是由于焊接条件的意外变化，例如电极帽磨损，板间隙，电极（jí）错（cuò）位以及可能（néng）来（lái）自先前加工过程的错误，例如热冲压和热（rè）处理。

生产维护可提高焊接质（zhì）量，生产稳（wěn）定性和（hé）生产率。

最常见的问（wèn）题（tí）之一是减少飞溅。

SORPAS可以帮助优化焊接过程，从而（ér）减（jiǎn）少飞（fēi）溅（jiàn）。

不规（guī）则条件

♦ 焊接评（píng）估

核心准则：为（wéi）确保焊（hàn）接尺寸，焊接强度和焊（hàn）接周围的（de）焊接材料性能（néng）（无缺陷（xiàn））方（fāng）面的质量。

实际问题：在产生实（shí）际焊接（jiē）之前无法在设（shè）计阶段评（píng）估焊接质量，并且难以预（yù）测焊接缺（quē）陷。

数字解决（jué）方（fāng）案：过模（mó）拟预测焊接熔核的形成（chéng），硬度和微观（guān）结构，开裂风（fēng）险（xiǎn）和焊接强度（dù）。

焊接（jiē）质量（liàng）

焊接质量由以下评估标准表示：

· 焊核直径（jìng）或（huò）焊（hàn）缝长（zhǎng）度（dù）

· 焊接强度

· 微观结构

· 焊（hàn）缝周围的（de）硬度和其他性能

· 焊（hàn）接（jiē）后断裂的风险

硬度分（fèn）布

借（jiè）助新（xīn）增（zēng）的用于模拟冶金性能和残余（yú）物（wù）的功能，可以预测焊（hàn）接后焊缝中（zhōng）的微观结构（马（mǎ）氏体，贝（bèi）氏体，珠光体/铁素体（tǐ））的分布，硬度分布以（yǐ）及（jí）残余应力和开（kāi）裂风（fēng）险。

焊接强（qiáng）度的计算也参照ISO标准描述的（de）测试方法，包括交（jiāo）叉（chā）拉伸强度（ISO 14272：2000），剪切强度（dù）（ISO 14273：2000）和剥离强度（dù）（ISO 14270：2000）。因（yīn）此，可以根据所得到的（de）焊接强度来优化焊接工艺窗口和参数。

强度测试

评（píng）估焊接（jiē）接头质量的常用方法是通过破坏（huài）性测试来获得各种载荷模式下的最大（dà）断裂力（lì），并获得失效模（mó）式（纽扣或界面失效）。

SORPAS®3D.testing可以将电阻焊（hàn）接（jiē）过程和机械连接的模拟与焊接强度（dù）测试相结（jié）合（hé）：

· 拉伸剪（jiǎn）切（qiē）试验

· 十字拉伸测试

· 轴向拉伸试验

· 剥离（或弯曲）测（cè）试

· 扭转（zhuǎn）试验

产业领域解（jiě）决方案

焊接行（háng）业（yè）的（de）工业（yè）4.0意味着焊接过程（chéng）计划和优化的数字化（huà）！

传（chuán）统焊接生产工艺规划和（hé）优化（huà）的方法（fǎ）是进（jìn）行大量反复的焊接（jiē）试验。这是非常昂（áng）贵且非常耗时的，还浪（làng）费了大（dà）量的材料和人工，这延长了（le）开（kāi）发时（shí）间并延（yán）迟了新生产（chǎn）线的启动，会（huì）给生产（chǎn）维护留下（xià）许多未解决（jué）的（de）问（wèn）题或焊缝质量中无法发现的（de）缺（quē）陷。

为（wéi）了降低成本，加快开发速度并提高生产稳定性和焊接质量，一（yī）种新的工作方（fāng）式是用计算机模拟和优化方法尽可能用数字（或虚拟）测试代替物（wù）理测试。

SORPAS®是由欧洲、亚洲（zhōu）和北美的汽车工业和电（diàn）汽电子工业的世界领先（xiān）公司（sī）专门为此目的研发的，并证明（míng）其（qí）在电阻点焊方面的有（yǒu）效证明。随着（zhe）机（jī）械连接的新发展（zhǎn），该应用程序也（yě）扩展到（dào）了（le）航空工业。

现在是时候转向一种新的（de）焊接工艺（yì）计划和优（yōu）化数字化工作方式！

SORPAS®为制造公司提（tí）供（gòng）服（fú）务（wù），这些（xiē）制造公司在全球各个（gè）工业领域（yù）的生产工厂（chǎng）中都有越来越多（duō）的用户：

     • 汽车/汽车供应商                                     • 电气（qì）/电子

     • 航空/飞机                                                • 火车车厢/铁路

     • 散热（rè）器/容器                                             • 家用五（wǔ）金

     • 医疗（liáo）仪（yí）器（qì）                                                  • 核设备（bèi）

     • 饮食                                                         • 其他金属加工行（háng）业

案例研究库

SORPAS®的（de）最（zuì）大价（jià）值是领先的技术，并为制（zhì）造公司生产附近的直接工业应用带（dài）来巨大收益。图库中提（tí）供了该（gāi）软件的一些工业应用示例（lì）。

♦ 汽车行业

电阻焊接和机械连接是汽车工业中（zhōng）用（yòng）于车身或白车身（BIW）组装的主要（yào）连接技（jì）术。

几乎所有的钢钣金件都是通过（guò）点焊组装的（de），而大多数铝钣金（jīn）件（jiàn）是（shì）通（tōng）过自冲铆接和铆接的方式（shì）组装的，而凸焊通常（cháng）用（yòng）于将焊接螺母紧固到（dào）板材上。

随着人们对（duì）轻（qīng）型汽车减少二氧化碳（tàn）排放，提高强度（dù）和提高碰撞性能以（yǐ）改善安全（quán）措（cuò）施的要求不断提高，汽车中引入（rù）了越来越多的新材料，包括高级（jí）高强度（dù）钢（AHSS），铝合（hé）金和（hé）新的表面（miàn）涂层。这些新材料极大地使焊接过程复杂化，并使（shǐ）传统材料（liào）焊接中的大部分现有知识无效。在建立焊（hàn）接生产之（zhī）前以（yǐ）及在生产维护期（qī）间，需要更多的焊（hàn）接（jiē）测试和（hé）工艺优化。

SORPAS®拥有汽车行业最大的用户群（qún）：

•  在研发部门（mén），负责新材料的焊接性（xìng）评估，以（yǐ）及连接工艺的创（chuàng）新

•  在规划部门，进行焊接（jiē）工艺规划（huá）和优（yōu）化，并建立新的焊接程序

•  在装配车间，进行生（shēng）产启（qǐ）动和维护，以提高（gāo）焊接质（zhì）量和（hé）生产稳定性

电（diàn）极降解

飞溅（jiàn）预（yù）测

强（qiáng）度（dù）测（cè）试

♦ 航天行业

机械连接和电阻焊（hàn）接也广泛（fàn）用于航空航天工业，用于连（lián）接重量轻，强度高的特殊（shū）金属部（bù）件，例如钛合金和铝合金，以（yǐ）及耐高温材料，例如镍铬合金等。

铆接（jiē）是飞机机翼和机身组（zǔ）装（zhuāng）中最（zuì）常用的连接技术，而点（diǎn）焊也用（yòng）于组（zǔ）装内部零件。

为了支持在航空航（háng）天工业中（zhōng）的（de）应用，已将（jiāng）特殊（shū）材料添（tiān）加到内置（zhì）材料（liào）数据库中，包括铝合金，钛合金，铬镍铁（tiě）合金和镍钴合金等。

除（chú）了开发完（wán）善的（de）用于模拟（nǐ）和优（yōu）化电阻焊接工艺的功能外，SORPAS®现在还得到了进（jìn）一步开发（fā），其新发（fā）布的版本用于模拟铆（mǎo）钉变形（xíng）较大的铆接工艺。

♦ 电子行业

电阻（zǔ）焊接通常在电气和电子（zǐ）行业中（zhōng）用于（yú）连接各种（通常（cháng）是良好的导（dǎo）电性，但更难焊接（jiē））材料和形状的部件，例如（rú）电连接器（qì），转子和印刷电路（lù）等（děng）。

电气和电（diàn）子工业中电阻焊（hàn）接应（yīng）用的（de）特殊特征是（shì）其尺寸极小且（qiě）难以（yǐ）焊接的奇特材料。

为了支持（chí）电气和电子行业的工业应用，已将特殊材（cái）料（liào）添加到内置材料数据（jù）库中，包括银，铜合（hé）金（jīn）和镍合金等（děng）。为了简（jiǎn）化微（wēi）型组件（jiàn）的（de）仿（fǎng）真，已将SORPAS®中的允许尺寸扩展到0.1微米（mǐ）（或4个小数点（diǎn）表示mm）。

SORPAS 2D.welding模块

SORPAS®是用于电阻（zǔ）焊仿真和（hé）电阻（zǔ）焊工（gōng）艺（yì）优化的专业软件。它是为了工程师（shī）进行（háng）焊接仿（fǎng）真（zhēn）而被开发的。它（tā）不需要任何数值模拟方面的先验知识，具有焊接（jiē）和材料知识的工程（chéng）师可以轻松地学习和（hé）使用它。SORPAS®结合了（le）焊接专业知识与数值技术，是一款独（dú）特而强大的工具（jù）。

“自2001年以来，我们一直在（zài）使用（yòng）SORPAS®，并（bìng）且在（zài）电阻焊领域取得了许多创新发展（zhǎn）。我们现（xiàn）在正（zhèng）在将（jiāng）模拟的应用进一步扩展（zhǎn）到过程优化（huà），以支持生产计划。”                                                                    ——德国（guó）大众汽车股份公司的Matthias Graul先生

SORPAS®中（zhōng）的内置材料（liào）数据库包括几乎所有常用（yòng）的金属材料，包括所有类（lèi）型的（de）钢（gāng），铝合金，钛合金（jīn），铜合金（jīn），镍基（jī）合金，表面（miàn）涂层材（cái）料（liào），纯金属和高熔（róng）点金属，例如钨和钼等。用户也（yě）可以添加自己的（de）材料（liào）。软件可以（yǐ）模拟范围从（cóng）毫米级到微（wēi）米级（jí）的焊接连接尺寸。以及各种（zhǒng）焊接（jiē）机和电（diàn）源（yuán），包括（kuò）AC，DC，MFDC，逆变（biàn）器和电容（róng）器放电。

功能

应用领域

SORPAS®已应用于各个（gè）行（háng）业（yè），解决点焊、凸焊（hàn）、对接焊和微电阻焊中（zhōng）的问题（tí），并支（zhī）持研发（fā）以及（jí）工艺参（cān）数优化（huà）。

SORPAS 3D.welding模块

SORPAS®3D是依据SORPAS®2D的概念（niàn）开发的（de），它具有易于使用（yòng）的图形用户界面（GUI）和简（jiǎn）单的功（gōng）能，可用于电阻焊的工业应（yīng）用。

现在可以适应复杂而具有挑战性的（de）电阻焊接应用。

SORPAS®3D输入向导是专（zhuān）门（mén）为快（kuài）速构（gòu）建（jiàn）和操（cāo）作3D模型（xíng），设置焊接参（cān）数，对电（diàn）极（jí）和工件的（de）运动进行编程而设计（jì）的，类似于电阻焊接的生产装配线。

SORPAS®3D可以被相关用户和焊接（jiē）专业人员快速学习并（bìng）轻松使用（yòng）。右侧是GUI的屏幕截图，其中包（bāo）含用于构建（jiàn）3D模型的输入向导步骤。

[SORPAS 3D输入（rù）向导步骤1]方螺母投影焊接模型

材料数据库和机器数据库（kù）直接与SORPAS®2D共享（xiǎng）。目前已经开发了两个新的库，用于存（cún）储和（hé）加（jiā）载用于电（diàn）极和工件的六面体网格（gé）对象的3D模（mó）型。

SORPAS®3D焊接的（de）工业应用

SORPAS®3D.welding的目标是促进和支持产品研发，产品设计以及焊接工（gōng）艺优化。SORPAS®3D.welding可用（yòng）于模拟复杂的焊接（jiē），例如多点焊，凸焊，电极错位和缝（féng）焊中的旋转运动。

SORPAS 2D.joining模块

SORPAS®2D.joining通过多种（zhǒng）解决方案来模拟连（lián）接，例如铆接，自冲铆接（SPR），盲铆接以及通（tōng）过胶粘剂进（jìn）行（háng）连接（jiē），是（shì）一款便于学习的软件。

标准（zhǔn）数据库（kù）为您提供常用的材料（liào）和一些铆钉的相关数据。我（wǒ）们与供应商合（hé）作以获得（dé）有关铆钉的更多详细信息，您也可以（yǐ）将您使用（yòng）的铆钉添（tiān）加到数据（jù）库中。

基于与SORPAS®2D.welding相同（tóng）的概念，我们不（bú）仅（jǐn）可以（yǐ）进行优质的仿真，而且致（zhì）力于创建一个便捷的软件工具，该工具可以帮助（zhù）每个工程师快速，轻松地进行仿（fǎng）真！

SORPAS 3D. testing模块

评估焊接质量的常用方法是通过破坏性测试来获得（dé）各种（横向拉伸，拉（lā）伸剪切和（hé）剥离测（cè）试等（děng））最大断裂力（如（rú）：十字（zì）拉伸力、拉伸剪切力和剥离力等（děng）），并获得焊点的失效模式（纽（niǔ）扣失效或界面失效）。SORPAS®3D.testing可以对所有（yǒu）测试（shì）方法进行3D仿真，以预测焊（hàn）接强度，以（yǐ）及通过模拟焊接板的断裂来预测失效（xiào）模式。

SORPAS®3D.testing的（de）核心（xīn）应用如下：

· 根据实际焊接和铆接条件进行模拟（nǐ），并以此评估焊接和铆接强（qiáng）度。

· 导出实际（jì）材料和焊接条件的（de）焊接和接头强度，支持后续（xù）的结构和碰撞（zhuàng）模拟。

可以通过直接使用板材（cái）和（hé）定义（yì）焊点的方式建立SORPAS® 3D.testing模型，或继续使用SORPAS®3D的焊接模拟结果（guǒ）进行SORPAS®3D.testing仿真，焊接模拟（nǐ）结果包含了由于在焊接过程中的加（jiā）热和冷（lěng）却而导致的焊（hàn）接及周边区域的材料性能变化。另外，也可以通过SORPAS®2D3D.link的附加模块使用SORPAS®2D.welding和2D.joining模（mó）拟（nǐ）结（jié）果进行（háng）SORPAS®3D.testing模拟。

SORPAS®2D3D.link

SORPAS®2D模（mó）拟的计（jì）算时间比3D模拟要短（duǎn）很多。为（wéi）了利用2D.welding and 2D.joining模拟的优势，于（yú）是（shì）开发了一个特（tè）殊的软件模块，用（yòng）于基于2D模拟（nǐ）的结果进行SORPAS®3D.testing模拟。

SORPAS®2D3D.link的（de）新附加（jiā）模块，可（kě）以实现以下（xià）2个功（gōng）能：

· 将SORPAS®2D.welding和2D.joining模拟结果转换为3D，并在（zài）SORPAS 3D软（ruǎn）件系（xì）统（tǒng）中以3D图形显示。

· 扩展（zhǎn）2D.welding和2D.joining以（yǐ）自动创建3D测试模（mó）型并运行3D测试模（mó）拟来预测焊接或铆接强度。

此外，SORPAS®3D.testing模拟的结果（guǒ）可以（yǐ）导出到其他软件

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