本文關鍵詞：攪拌摩擦焊焊接溫度監(jiān)測平臺的開發(fā)

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【摘要】：攪拌摩擦焊作為一種新型固相焊接技術,具有焊接質量高、焊接變形小、無污染等特點,已廣泛應用于航空航天制造業(yè)、船舶制造業(yè)、軌道交通行業(yè)等領域。隨著焊接技術的發(fā)展,焊接產品對焊件的可靠性、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生大量的熱量進行工件的連接。國內外專家學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性能和焊件的焊接質量具有重要影響。焊接溫度直接影響焊件的抗拉強度、焊縫的微觀組織結構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,進一步對焊接溫度和工藝參數進行控制,使得焊接過程溫度值保持在較好的范圍內,能夠有效提高焊接質量。因此,攪拌摩擦焊焊接溫度的監(jiān)測對提高焊件的力學性能、焊接質量等具有重要意義。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溫度場數值模擬,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)測方法,對焊接溫度的實時監(jiān)測技術進行研究并開發(fā)了一套焊接溫度監(jiān)測平臺,同時對焊接溫度監(jiān)測平臺進行了焊接實驗和工程測試。本文主要工作內容包括:1.討論了課題研究的背景及意義,對國內外焊接過程監(jiān)控技術以及焊接溫度監(jiān)測的研究現狀進行了分析和介紹。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)缺點進行了介紹和比較,并提出了基于攪拌摩擦焊機主軸前端的溫度監(jiān)測方法。3.分析焊接溫度監(jiān)測平臺的設計方案,介紹了溫度監(jiān)測平臺的總體構成,詳細討論了溫度監(jiān)測傳感器的研制,包括信號處理模塊設計、傳感器的結構設計與分析,討論了傳感器溫度測試精度的影響因素,并進行了靜態(tài)標定和動態(tài)標定實驗,從而提高溫度傳感器的測溫精度和可靠性。4.詳細討論并確定了焊接溫度傳感器的數據傳輸方案,對數據傳輸模塊進行了硬件和軟件的設計,實現溫度傳感器從焊機主軸前端到接收端的數據傳輸。根據焊接溫度監(jiān)測軟件的需求和功能分析,開發(fā)了一套焊接溫度監(jiān)測軟件,實現初始參數設置、焊接數據采集、數據處理和分析、數據庫管理等功能。5.對整個平臺進行了功能測試,并在實驗室環(huán)境下進行了焊接實驗,驗證了溫度傳感器及監(jiān)測平臺的有效性。本文研究的攪拌摩擦焊焊接溫度監(jiān)測平臺可精確測量焊接過程攪拌頭軸肩與工件接觸面的焊接溫度,且測溫范圍寬、采樣速度快、分辨能力高,為優(yōu)化焊接工藝參數和提高焊接質量提供重要支持。
【關鍵詞】：攪拌摩擦焊 焊接溫度 監(jiān)測平臺 無線通訊 LabVIEW
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG439.8
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.2 生產過程的溫度監(jiān)控技術研究現狀11-12
• 1.3 攪拌摩擦焊接及監(jiān)控技術發(fā)展現狀12-15
• 1.4 論文主要研究內容15-17
• 第二章 焊接溫度監(jiān)測需求分析和平臺總體設計17-26
• 2.1 焊接溫度測試需求分析17
• 2.2 常用溫度測試方法及比較17-21
• 2.3 焊接溫度的測量方案及確定21-23
• 2.4 監(jiān)測平臺的總體設計23-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第三章 焊接溫度監(jiān)測傳感器的研制26-40
• 3.1 熱電偶信號處理模塊設計26-30
• 3.2 攪拌頭安裝接.設計與分析30-33
• 3.3 傳感器的靜態(tài)標定33-36
• 3.4 傳感器的動態(tài)特性及測試36-39
• 3.5 本章小結39-40
• 第四章 信號傳輸模塊及監(jiān)測軟件的設計40-53
• 4.1 信號傳輸模塊研究與設計40-47
• 4.2 監(jiān)測軟件設計與實現47-52
• 4.3 本章小結52-53
• 第五章 焊接溫度監(jiān)測平臺的測試與應用53-57
• 5.1 監(jiān)測平臺的功能測試53-54
• 5.2 焊接實驗及結果分析54-56
• 5.3 本章小結56-57
• 第六章 總結與展望57-58
• 6.1 論文總結57
• 6.2 工作展望57-58
• 參考文獻58-63
• 攻讀碩士期間論文發(fā)表情況63-64
• 致謝64

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本文編號：624406