建立碳钢焊接金相图谱库的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1863年，sorby用反射式显微镜观察抛光腐刻的钢铁试样,看到珠光体中的渗碳体和铁素体的片状组织,并对钢的淬火和回火作了初步探讨,宣告了金相学的基本形成[1]。金相学的建立, 揭示合金内部组织奥秘，开启了人类对金属材料进一步研究的大门。十九世纪四十年代美国金相学家berha等人发明了彩色金相技术,更新了金相图在人们视野中的形象[2]。 随着材料科学的发展,金相技术不断提高[3]。现代计算机技术的普及，数码相机、图像采集卡、大容量光盘的出现，使现代金相学发生了翻天覆地的变化[4]。

以前的金相图册由有限的摄影照片组成，使用时既费时又费力，查找也不方便。计算机技术普遍以来，很多专家、学者花费了很多时间和精力撰写了各种类型和功能的文献资料、编制了各种各样的金相图库软件，以方便研究人员利用电子产品进行查询。例如：金相图谱管理系统软件设计[5]、金相图谱数据库与分析系统[6]、金相组织图像的数字处理技术[7]等文献资料，以及市场上科技公司建立的金相图谱分析软件[http://www.18show.cn/show/2015/product_2678802.html]。现代的金相图库系统已经不仅仅是收集金相图片和相关资料那么简单，它们还能与金相显微镜、电脑联接并能自动分析、计算金相图中的组织成分以及相关参数，达到了自动化、全智能的高超水平[8, 9]。

专家、学者建立的金相图谱库虽多，但其中大部分是关于金属材料在常态、腐蚀或者热处理下的金相图谱，而不是焊接接头、焊缝的金相图谱。近代以来，世界的焊接事业迅速发展，对焊接质量的要求也不断提高，而焊接接头金相图是焊接质量评定的依据[10, 11]。碳钢又是最常用的焊接工程结构材料之一，因此，为了方便焊接研究人员或者焊接工作人员查询碳钢焊接接头金相图，单独为碳钢建立一个焊接接头金相图谱非常有必要。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容 碳钢是最常用的工程结构材料之一，碳钢焊接接头金相分析是进行接头工艺及性能分析的基本手段，建立碳钢焊接金相图谱对上述分析研究将提供巨大的便利。本课题在搜集整理碳钢焊接金相组织图基础上，建立碳钢焊接金相组织图谱库，提供碳钢焊接金相图的查询、浏览功能。2.2 研究目标 1．文献调研，搜集碳钢焊接金相组织图；2．分类整理碳钢焊接金相组织图，采用合适的形式来建立图谱库，提供适当的功能，方便焊接人员的使用；

3．编程实现碳钢焊接金相图谱库的建立；4. 调试和完善程序。2.3 技术方案 该金相图谱数据库可以容纳上万张图片，可以进行目录、图片及分类等各种方式的检索，该数据库可在windows系统下运行，且可以通过关盘或者计算机网络进行传播[13]。碳钢焊接金相图谱库软件由两大部分组成：一个是前台窗口，利用C 6.0（The C Programming Language）集成环境编程；另一个是后台数据库，由Microsoft Access创建，中间通过C 源代码和SQL(Structured Query Language)语言连接形成整个数据库管理系统[5, 6, 14]。这两大部分共同实现图谱输入、检索查询、打印输出和实时帮助五个功能模块。 图谱输入功能完成标准图谱和试样照片的扫描输入、数码相机输入、相关信息(诸如材料名称、工艺、组织结构、主要成分等)的录入和编辑修改以及对图库的增删排序等管理。检索查询功能对标准图库提供查询浏览, 如按牌号查询、按名称查询、按成份查询。打印输出模块实现对上述查询的输出、标准图谱打印等。实时帮助模块是系统的各模块的简介和使用说明。 我们使用Microsoft Access 软件先建立表,通过对表的关联,再建立各种查询; 通过窗体建立输入界面, 利用宏或宏组,实现程序的自动化[15, 16]。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。

明确研究内容，搜集碳钢焊接金相图谱。

确定技术方案，并完成开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 郭可信, 金相学史话(1):金相学的兴起, 材料科学与工程, 2000, (04): 2-9.[2] 李德高, 陈立佳, 王赫莹, 彩色金相技术研究的发展现状, 沈阳工业大学学报, 1997, (02): 64-69.[3] 姚鸿年, 金相实验技术的现状及其发展, 理化检验(物理分册), 1994, (05): 7-10 21.[4] A.M. Kelly, R.D. Field, D.J. Thoma, Metallographic preparation techniques for detecting martensite-austenite constituents in the weld heat-affected zone of a micro-alloyed steel, Journal of Nuclear Materials, 2012, 429 (1-3).[5] 涂晓斌, 游全根, 金相图谱管理系统软件设计, 机械研究与应用, 2003, (04): 72-73 79.[6] 解光亮, 崔凯, 金相图谱数据库与分析系统, 山西师范大学学报(自然科学版), 2003, (01): 12-16.[7] 杨永胜, 张长敏, 金相组织图像的数字处理技术, 内蒙古电力技术, 2000, (02): 17-18.[8] 黄丽华, 王家平, 金相图像分析仪的现状及发展前景探讨, 光学仪器, 2003, (06): 50-53.[9] G.G. Vinokurov, O.N. Popov, S.G. Vinokurova, Two-dimensional clusters in digital metallographic images of steel’s ferritic-pearlitic microstructure, Russian Engineering Research, 2012, 32 (4).[10] 林尚扬, 我国焊接生产现状与焊接技术的发展, 船舶工程, 2005, (S1): 15-24.[11] F. Lezzi, L. Costa, The development of conventional welding processes in naval construction??, Welding International, 2013, 27 (10).[12] 谷丰, 王丽风, 逯允龙, 李先友, 金相图库的设计, 机械工程师, 2003, (06): 21-22.[13] 袁永瑞, 罗军明, 邓莉萍, 金相多媒体示教系统建立及数据库开发, 热处理技术与装备, 2009, (03): 56-59.[14] 涂晓斌, 邓毅雄, 钢铁材料金相图谱管理系统软件设计, 现代制造工程, 2003, (02): 31-33.[15] 廖远来, 数据库编程接口及其VC 应用程序设计, 电脑与电信, 2007, (05): 63-65 68.[16] 吴宗庆, 王艳, 使用Access建立编辑部数据库的方法, 科技资讯, 2008, (34): 226.