本文關(guān)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(shù),具有焊接質(zhì)量高、焊接變形小、無污染等特點(diǎn),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(shí)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(dòng)。通過實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)溫度場數(shù)值模擬,而對于焊接溫度的實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)對焊接溫度監(jiān)測平臺進(jìn)行了焊接實(shí)驗(yàn)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(shí)對焊接溫度的監(jiān)測方法和不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)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.分析焊接溫度監(jiān)測平臺的設(shè)計(jì)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(jì)、傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn),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(jì),實(shí)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)了一套焊接溫度監(jiān)測軟件,實(shí)現(xiàn)初始參數(shù)設(shè)置、焊接數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和分析、數(shù)據(jù)庫管理等功能。5.對整個(gè)平臺進(jìn)行了功能測試,并在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行了焊接實(shí)驗(yàn),驗(yàn)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(shù)和提高焊接質(zhì)量提供重要支持。
【關(guān)鍵詞】：攪拌摩擦焊 焊接溫度 監(jiān)測平臺 無線通訊 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(chǎn)過程的溫度監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 攪拌摩擦焊接及監(jiān)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 焊接溫度監(jiān)測需求分析和平臺總體設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)23-25
• 2.5 本章小結(jié)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(shè)計(jì)26-30
• 3.2 攪拌頭安裝接.設(shè)計(jì)與分析30-33
• 3.3 傳感器的靜態(tài)標(biāo)定33-36
• 3.4 傳感器的動(dòng)態(tài)特性及測試36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 信號傳輸模塊及監(jiān)測軟件的設(shè)計(jì)40-53
• 4.1 信號傳輸模塊研究與設(shè)計(jì)40-47
• 4.2 監(jiān)測軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 焊接溫度監(jiān)測平臺的測試與應(yīng)用53-57
• 5.1 監(jiān)測平臺的功能測試53-54
• 5.2 焊接實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析54-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-58
• 6.1 論文總結(jié)57
• 6.2 工作展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 攻讀碩士期間論文發(fā)表情況63-64
• 致謝64

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