焊接热循环曲线及其相变点测试系统的研究

摘要

本文研究设计了一种焊接热循环参数测试及分析系统.该系统硬件部分由热电偶、数据采集卡、信号放大电路、滤波电路、微机等组成,软件部分主要采用面向对象编程语言C++Builder 7.0编写.系统功能集焊接热循环温度数据采集、存储、处理和分析于一体,与传统的焊接热循环参数测试仪器和仪测试方法相比,本系统具有精度高、误差小、实时性好、使用方便、界面友好、性价比高等优点.本文根据实验所对应钢种的SH-CCT图及其焊接HAZ微观组织进行了理论分析,发现本系统所获得的相变点信息与理论分析吻合较好,进一步证实了本系统的可重现性、真实性和可靠性.根据本系统可以测定热循环冷却曲线及其上的温度相变点这一特点,利用本系统可以建立新材料的SH-CCT图以及丰富已有材料在不同复杂条件下的SH-CCT图,这比传统的热模拟条件下建立的SH-CCT图具有更高的真实性、简便性和丰富性.同时,本系统为制定、评定和优化焊接工艺提供了重要的参考依据,为分析HAZ的相变机理及组织性能提供了有效的手段和强有力的证据,从而提出了利用焊接冷却相变在热循环曲线上具有温度点的现象来研究HAZ相变机理与组织性能的新思路.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1前言

1.2计算机技术在焊接中的应用

1.2.1计算机技术在焊接工程中的应用

1.2.2人工智能科学在焊接工程中的应用

1.3本论文的研究背景

1.3.1焊接热循环的研究现状及意义

1.3.2相变温度点的研究背景及意义

1.4本论文的研究内容

2系统原理及模型

2.1 X-Y函数记录仪原理

2.1.1函数记录仪原理

2.1.2函数记录仪的静态特性

2.1.3函数记录仪的动态特性

2.2数据采集原理

2.2.1采集原理

2.2.2本系统需求分析

2.3数据滤波方案及其原理

2.3.1本系统噪声来源

2.3.2数字滤波

2.3.3本系统需求分析

2.4焊接冷却相变点测试原理

2.4.1焊接热模拟实验中的热分析相变测定原理

2.4.2微分装置就地实测法的相变测定原理

2.4.3利用二次差分法确定相变点原理

2.4.4微机就地实测法原理

2.4.5本系统需求分析

2.5 HAZ热循环参数计算原理

2.5.1热循环参数计算原理

2.5.2本系统需求分析

2.6系统总体模型

3系统硬件设计

3.1总体方案设计

3.1.1计算机测试系统组成

3.1.2测试系统硬件装置

3.2系统硬件设计

3.2.1温度传感器工作原理

3.2.2放大滤波电路

3.2.3数据采集卡

4系统软件设计

4.1软件功能

4.2软件设计工具的选择

4.2.1软件系统开发平台的选择

4.2.2软件系统开发语言的选择

4.2.3数据库管理系统的选择

4.3系统软件的结构设计

4.4系统软件的总体构成

4.5基础数据库系统设计

4.6数据采集模块设计

4.6.1数据通讯设计

4.6.2自启动及自终止模块设计

4.6.3平滑滤波模块设计

4.6.4温度补偿模块设计

4.7数据处理子系统设计

4.7.1热电势差与温度数据转换设计

4.7.2热循环曲线绘制模块设计

4.7.3热循环参数自动计算模块设计

5系统测定实验及结果分析

5.1实验过程

5.2实验结果

5.3实验结果分析

6结论与展望

6.1结论

6.2研究展望

致 谢

参考文献

附 录

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