焊接温度测试与分析集成系统的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

焊接是金属构件连接的主要技术之一，在工业生产及国民经济建设中有着重要的作用。经过几十年的快速发展，目前，许多工业部门的金属结构连接制造中焊接几乎取代了铆接。此外，机械制造业中，以往的整铸整锻生产的大型构件也改成了焊接结构[1]。焊接的重要现实地位让许多专家学者越加重视焊接过程的研究。

焊接过程主要就是构件经历的温度变化过程，过程中因为温度变化而引起的焊接接头及haz区显微组织变化、残余应力和变形等，而了解焊接过程中温度的变化是进行焊接力学分析的基础，准确测量焊接温度是分析焊接应力变化、冶金热过程和预测、控制焊接变形的前提[2]。如果焊接结构中出现裂纹和脆裂等缺陷，不仅影响焊接结构的使用寿命还会形成巨大安全隐患。焊接温度的分布情况，在材料成分一定的前提下，决定了焊接显微组织分布情况，也决定了焊缝区域及haz区的宏观性能，因此，研究焊接温度能够较全面和深入的了解和预测焊接质量[3]。

焊接温度场反映了复杂的焊接传热过程和焊接热循环过程，热循环过程指热源沿焊件移动时焊件上某点的温度随时间变化的情况。焊接过程中的热循环特点和母材金属的化学成分共同决定了焊缝及近缝区金属组织的变化和应力的产生，同时焊接热循环也是分析焊接热影响区组织与性能的重要数据,更是评定和优化焊接工艺的重要依据。热循环的重要参数包括加热速度、相变温度以上停留时间、加热峰值温度及冷却速度，这些因素都会影响焊后组织和性能。因此，焊接热循环的测试与分析计算具有重要的实际意义[4][5]。实际焊接条件下的组织转变与热处理规律不完全相同，光依靠金属热处理的理论来决定焊件的组织性能问题、指导工艺优化和确定焊接参数并不完全[6]。所以测量出准确的热循环参数进行分析，找出其特点，建立准确的焊接条件下的金属学理论才能得出正确的理论，优化生产工艺，所以准确测试温度对于研究焊接质量有很大作用。

2. 研究的基本内容与方案

?数据采集模块：对待测试件进行温度测量及采集，将数据信号输入labview软件，完成数据的采集和焊接热循环曲线的绘制。

?数据分析模块：

⑴、利用采集数据绘制焊接热循环曲线，并提取焊接热循环重要参数 以及峰值温度停留时间。

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅文献等相关资料，明确研究内容，了解实验所需设备及仪器，制定技术方案，完成开题报告、英文翻译。

4-7周：熟悉掌握labview软件使用，完成焊接热循环数据的实时采集和热循环曲线绘制，完成焊接热过程参数理论的计算模块的程序设计及调试。

8-9周：实现cct图的存储及调用，进行数据分析整理。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]方红渊.焊接结构学[m].北京：机械工业出版社,2008.

[2]郝飞.焊接温度场的数值模拟与预测研究[d].内蒙古科技大学，2012.

[3]张华，潘际銮，廖宝剑.焊接温度场的实时检测及熔透闭环控制[j].焊接学报，1998,19(3):177-183