焊接热循环曲线及相变点测试系统的实现

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1、第2-卷第"期V9B/2-69/"0##-年"月FB@DKGED?@BPE=>C8D7E=@*NG/0##"袁少波，童彦刚，王文锋!重庆大学机械工程学院，重庆"###""$摘要：介绍了一种焊接热循环参数测试及分析系统。该系统可以测定热循环冷却曲线及其上的温度相变点，建立新材料的%&’(()图，为制定、评定和优化焊接工艺提供重要的参考依据，为分析&*+的相变机理及组织性能提供有力的证据，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&*+相变机理与组织性能的新思路。关键词：焊接热循

2、环；二阶差分算法；相变温度点中图分类号：),"-./0文献标识码：*文章编号：1##1’02#2!0##-$#"’##"3’#-!"#$%&#’%()(*’"+’+,+’"-*(./"$0%)1’2".-#$3,3$"34.5"#)062#+"’.#)+*(.-#’%()6(%)’45*6%789:;9，)<6,48=:>8=>，?*6,?@=:A@=>!(9BB@>@9AC@D78=ED8BF=>E=@@GE=>，(79=>HE=>5=EI@GJEKL，(79=>HE=>"###""，(7E=

3、8$*;JKG8DK：*D9MNOK@G:8EP@PJLJK@MA9GK@JKE=>8=P8=8BLQE=>R@BPK7@GM8BDLDB@EJNG@J@=K@PE=K7EJN8N@G/)7@JLJK@MM8L;@7@BNAOBA9G@JK8;BEJ7E=>8=P@=GED7E=>K7@R@BPE=>(()DOGI@JA9GM@K8BM8K@GE8B8JK7@K@MN@G8KOG@N9E=KJ9AN78J@KG8=JA9GM8KE9=D8=;@9;K8E=@PE=K7@K7@GM8BDLDB@D

4、OGI@J9A&*+;LOJE=>K7@JLJK@M/SKEJ8BJ98NNBED8;B@K9G@J@8GD79=K7@MEDG9JKGODKOG@J8=PM@D78=ED8BNG9N@GKE@J9A&*+/T@LR9GPJ：R@BPE=>K7@GM8BDLDB@；J@D9=P:9GP@G8B>9GEK7M；N78J@KG8=JA9GM8KE9=K@MN@G8KOG@N9E=KJ前言点的精度、灵敏度和稳定性，具有明确的实用价值。焊接过程中，焊缝两侧发生组织性能变化的区7系统硬件设计域称为热影响区

5、&*+!&@8K*AA@DK@P+9=@$。&*+热787测试系统硬件装置循环曲线包含了温度变化和相变冷却等重要的焊测试系统的焊接热源是电焊、气焊等热源设备；接冷却过程信息，通过它分析焊接冷却过程相变的热电偶根据实验精度和温升范围选择的镍铬’镍硅机理以及制定新材料的%&’(()图，对建立和验证!T型$热电偶；放大电路集成在数据采集卡上；数据&*+热循环参数计算模型，研究应力变形、焊接冷采集卡选择北京研华公司的10位的(S’131#：却相变过程、接头组织等，具有重要的理论意义和1##]%!J，1

6、0位高增益，(S总线数据采集卡；微机采用使用价值。普通兼容(机，其(5主频为1/3,&Q，内存0-.C。目前，已有单片机W#21构成的焊接热循环测试测试系统硬件组成原理如图1所示。仪，采用单片机构成的热循环测试设备，尚未见到利用热循环曲线分析计算焊接&*+冷却相变温度789系统信号采集的报道X1，0Y。本系统充分利用计算机采集和处理数据系统信号采集流程是：温度信号经热电偶转化的优势，运用(ZZ[OEBP@G3/#编制的采集与分析的热为电压信号，送入放大滤波电路经处理，由*!^卡循环测试系统

7、，加强了热循环测试的实时性，相变选择通道采集转化为计算机能够识别的数字信号，经输入输出通道送入计算机处理X2Y。系统信号采集流收稿日期：0##"’#U’#0作者简介：袁少波!1U3-—$，男，湖北天门人，在读硕士，主要程图如图0所示。从事焊接焊接专家系统的研究工作。1/0/1冷端补偿原理!"#$%&’$(#")’*+,-$.’*#·"3·研究与设计第-1卷当参考端温度!!恒定时，#"#$!!%为一常数，则热电势""#$!，!!%由式$*%求得""#$!，!!%&#"#$!%+常数&$$!%。$*

8、%式$*%为建立温度分度表奠定了理论基础，只要图)硬件系统装置图列出参考端温度为!,时的热电势(温度关系，即可求出参考端不等于!,的热电势"$!，!!%&"$!，室温%+"$室温，!!%。$-%通过温度计读出试验时室温，!可以通过查询分度表求得，这便是系统在室温下测定热循环温度图*系统信号采集流程图的冷端补偿原理./0)12。热电偶是利用热电势随两接点温度变化的特)3*3*滤波电路性来测定温度的，当两接点的温度分别为!、!!时，系统放大电路集成在滤波电路上，采用集成电回路的热电势路运算放大器，它