攪拌摩擦焊焊接溫度監(jiān)測平臺的開發(fā).pdf

1、攪拌摩擦焊作為一種新型固相焊接技術(shù)，具有焊接質(zhì)量高、焊接變形小、無污染等特點，已廣泛應(yīng)用于航空航天制造業(yè)、船舶制造業(yè)、軌道交通行業(yè)等領(lǐng)域。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，焊接產(chǎn)品對焊件的可靠性、穩(wěn)定性和使用性能提出更高的要求。攪拌摩擦焊接過程中，攪拌頭與焊接工件摩擦產(chǎn)生大量的熱量進(jìn)行工件的連接。國內(nèi)外專家學(xué)者對攪拌摩擦焊溫度場的研究表明，焊接時攪拌頭軸肩與工件接觸面的焊接溫度對焊接接頭的力學(xué)性能和焊件的焊接質(zhì)量具有重要影響。焊接溫度直接影響焊件的抗

2、拉強(qiáng)度、焊縫的微觀組織結(jié)構(gòu)和焊件材料的塑性流動。通過實時監(jiān)測攪拌摩擦焊焊接溫度，進(jìn)一步對焊接溫度和工藝參數(shù)進(jìn)行控制，使得焊接過程溫度值保持在較好的范圍內(nèi)，能夠有效提高焊接質(zhì)量。因此，攪拌摩擦焊焊接溫度的監(jiān)測對提高焊件的力學(xué)性能、焊接質(zhì)量等具有重要意義。
　　目前，攪拌摩擦焊焊接溫度的研究大多是針對焊接試板的溫度場檢測和計算機(jī)溫度場數(shù)值模擬，而對于焊接溫度的實時監(jiān)測并不多見。本文針對攪拌摩擦焊焊接溫度的監(jiān)測需求，討論了焊接溫度的監(jiān)測

3、方法，對焊接溫度的實時監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行研究并開發(fā)了一套焊接溫度監(jiān)測平臺，同時對焊接溫度監(jiān)測平臺進(jìn)行了焊接實驗和工程測試。本文主要工作內(nèi)容包括：
　　1.討論了課題研究的背景及意義，對國內(nèi)外焊接過程監(jiān)控技術(shù)以及焊接溫度監(jiān)測的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和介紹。
　　2.對攪拌摩擦焊的焊接溫度監(jiān)測需求進(jìn)行了分析，同時對焊接溫度的監(jiān)測方法和不同方法的優(yōu)缺點進(jìn)行了介紹和比較，并提出了基于攪拌摩擦焊機(jī)主軸前端的溫度監(jiān)測方法。
　　3.分析焊接

4、溫度監(jiān)測平臺的設(shè)計方案，介紹了溫度監(jiān)測平臺的總體構(gòu)成，詳細(xì)討論了溫度監(jiān)測傳感器的研制，包括信號處理模塊設(shè)計、傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，討論了傳感器溫度測試精度的影響因素，并進(jìn)行了靜態(tài)標(biāo)定和動態(tài)標(biāo)定實驗，從而提高溫度傳感器的測溫精度和可靠性。
　　4.詳細(xì)討論并確定了焊接溫度傳感器的數(shù)據(jù)傳輸方案，對數(shù)據(jù)傳輸模塊進(jìn)行了硬件和軟件的設(shè)計，實現(xiàn)溫度傳感器從焊機(jī)主軸前端到接收端的數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)焊接溫度監(jiān)測軟件的需求和功能分析，開發(fā)了一套焊接溫