微计算机测定焊接温度场研究

红外摄象微计算机测定温度场是一项新技术,本文在此基础上做了进一步地发展,对测定的温度场由计算机做伪着色处理,因而可以获得清晰的彩色温度场照片,测定焊接温度场其温度分辨率可达1℃左右,已成功地将此项新技术应用于测定焊接温度场及其动态过程。结果表明,它具有高速、正确、方便、形象等一系列优点,为测量和研究焊接动态温度场、并进而研究焊缝成形、焊接接头组织变化,以及应力变形等一系列焊接基本问题提供了基础,而且也为采用计算机控制焊接过程开辟了途径。本文还研究了计算机测温的定标方法,研究成功了两种工程定标法,即定标器法和监视热电偶动态标定法。本文实测了不锈钢焊接热场,并将实测结果和理论计算结果对照,发现两者大体相似,又有相当大的偏差,提出需要对现行的焊接热过程理论计算进行修正和完善。     

发动机活塞温度场三维有限元法分析

从三维稳态温度场理论出发，导出了三维有限单元法下的温度场单元方程．并采用了弹性接触式热电偶测温技术得到了６１０５Ｑ型柴油机活塞在最大热负荷工况下部分测点的温度值．采用自编的三维有限元法温度场分析软件（ＴＥＭＰ３Ｄ）对其１／２活塞模型进行了计算．它为现代活塞设计提供了一种最可靠的手段     

6082-T6铝合金薄板双轴肩搅拌摩擦焊温度场

采用热电偶对4 mm厚6082-T6铝合金薄板双轴肩搅拌摩擦焊不同工艺焊接过程中各特征点的温度进行测定,绘制各点的热循环曲线,分析焊接过程中接头各区域温度场分布特征。研究表明:6082-T6铝合金薄板双轴肩搅拌摩擦焊时,后退侧各点的峰值温度均高于前进侧,温度差值在20℃左右;当热影响区温度超过250℃时出现β'相溶解,硬度开始呈现下降趋势;焊速不变、转速增大时,热输入量呈先增大后减小的趋势,在转速为1000 r/min时各测温点温度均达到最大值,当转速为1200 r/min时出现下降;转速不变、焊速增大时,单位热输入量降低,前进侧与后退侧的峰值温度差值由小变大,温度场250℃等温线分布宽度明显缩小。     

SS400钢焊接温度场数值模拟与试验验证

为得到SS400超细晶钢焊接温度场分布规律,用ANSYS软件,对SS400钢焊接温度场进行模拟计算,利用体生热率及生死单元技术来实现热源移动和焊缝的生成,得到一定焊接工艺下的焊接温度场分布规律。为验证模拟计算结果的准确性,进行了8 mm厚SS400钢平板对接焊试验,对焊接温度场进行了测定。对比结果发现,模拟计算的温度场与试验温度场变化规律基本相同。用ANSYS分析焊缝及热影响区的热循环曲线是可行的。     

直角自由切削区温度场的实验研究

本文提出在试件端面点焊康铜丝的半人工热电偶法测量切削区温度场分布的新实验方法。这方法较过去国外用的埋入热电偶法、红外照相法、红外点温度计法测量切削区温度场,可以得到更符合真实切削情况的测量结果。实验得到的直角自由切削时的切削区温度分布图中,剪切区等温线和滑移线相近,切屑中最高温度在切屑与前刀面将分离处,加工表面最高温度在它与后刀面分离处,这些结果证明现在的切削热分布理论是正确的。     

HDPE管热熔焊接温度场模拟

对于高密度聚乙烯管道的连接,焊接技术是直接影响高密度工程塑料压力管道安全应用的关键环节。而焊接过程中的温度场分布对焊接质量又有十分重要的影响。通过MARC软件建立了聚乙烯管道焊接接头一维非稳态整体传热模型,模拟焊接过程中的温度场及应力场分布,并通过热电偶温度自动采集系统对焊接时的温度场变化进行检测,并通过模拟结果与实验进行对比。结果表明,在加热结束时,管件端面温度并没有达到最大值,而是在300 s时达到最大值,这表明了在压焊过程中发生了相变潜热。在压焊过程中,管件轴向应力由拉应力逐渐过渡到压应力。     

真空电阻凸焊温度场有限元分析

凸焊过程中凸焊筋的温度分布直接影响凸焊筋的压溃过程,从而影响最终的焊接质量.基于ANSYS 有限元分析软件,建立了用于真空电阻凸焊瞬态热过程分析的电热耦合有限元模型,分析了真空电阻凸焊的热电耦合过程,得到了焊接过程的热历程以及焊件各部位的温度分布,分析中考虑了随温度变化的材料特性参数、相变问题等.在此基础上分析了不同凸焊筋距离的双凸焊筋结构的温度场分布,得出凸焊筋距离对温度场分布的影响,为MEMS元件凸焊封装外壳的优化设计提供理论依据.     

高温测量技术及其在焊接研究中的应用进展

对在焊接研究中普遍采用的高温测量技术进行了综述,介绍了典型的接触测温法和非接触测温法的工作原理和应用特点.热电偶法是常用的接触测温法,它测温准确、实现简便、使用灵活,至今在焊接研究中仍被广泛使用,其缺点是只能测点温,且会干扰测试区的温度场.非接触测温主要有辐射法和干涉法,由于测温元件不与被测物接触,不会破坏被测物的温度场,通过与数字图象处理技术相结合,能实现温度场的快速、实时测量,全面、形象的反映温度场的动态变化,因此成为高温测量技术的发展趋势,在焊接熔池和电弧温度场测量中得到越来越多的应用.     

T型焊接接头焊接温度场的确定

为求得在焊缝处连续的T型焊接接头的焊接温度场引用一个时间函数让总热源按时间分配为两个热源使焊接温度场的温度在焊缝处连续然后解出这函数也就解出了T型焊接接头的焊接温度场     

积分球通用LED光源灯座的优化设计

积分球内部的直插式灯座既不适用于铝基板式LED光源的安装,也不能满足功率型LED光源的散热要求.针对这一问题,通过三维软件为积分球设计一种通用的外接灯座,利用ANSYS软件的热分析模块,对该灯座加载模拟的最大设计热载荷并进行热稳态仿真分析,以得到整个灯座的模拟温度场分布.然后利用ANSYS软件的多目标驱动优化分析工具,对灯座模拟温度场中的最高温度点(区域)进行结构优化设计,以降低灯座的最高温度.最后在实验条件下,调节程控直流电源,加载最大设计电功率,验证热稳态下整个灯座的实际温度分布,并与仿真进行比较.结果表明,实验得到的灯座温度场分布与仿真得到的温度场分布十分接近,经优化后的灯座最高温度明显降低.     

20钢管道对接埋弧自动焊接温度场模拟

管道焊接过程中,温度场的分布对焊接的质量有重要影响.本文采用有限元法,建立了20钢管道对接焊接接头有限元计算模型,通过设置一定的焊接电压、焊接速度以及热源有效利用率,对在不同焊接电流输入条件下的三维瞬态温度场进行了模拟.计算得到了焊接熔池不同位置的热循环曲线,同时还得到了热影响区的热循环曲线.通过改变焊接电流调试能量输入,最终获得最佳焊接电流选取范围为720~800A,对焊接工艺参数的选取起到导向作用.     

基于Windows的焊接温度场动态检测系统研究

研究建立了一套基于Ｗｉｎｄｏｗｓ 操作系统的焊接温度场动态检测系统－ 该系统采用ＶｉｓｕａｌＣ＋ ＋ ６ ．０ 设计了可视化应用程序框架,实现了对焊接温度场动态采集、处理、分析、储存以及对焊枪、小车及ＩＣＣＤ的调节,对焊接自动化具有重要的实用价值     

摩擦焊接过程中的传热与计算

在通过有限元分析技术对细棒的传热计算做了基础性研究的基础上,探讨了焊接过程的温度场及影响因素,并在假定条件下对温度场和热流密度分布关系做了理论推导,对焊接以及数值模拟分析提供了理论依据,提高了热分析的准确性.     

0Cr18Ni9不锈钢焊接温度场的数值仿真

基于有限元软件SYSWELD对不锈钢0Cr18Ni9平板TIG焊的温度场进行三维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线,同时也得出了焊缝上任一点的温度变化与相变的关系.与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好的模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据.     

弧焊过程控制

介绍了弧焊过程的物理数学模型、高速旋转扫描焊炬及其跟踪系统、焊接温度场的实时检测及闭环控制     

弹簧钢点焊熔核温度场的有限元模型

在充分考虑接触电阻、液态熔核温度、相变潜热等因素对点焊熔核温度场影响的条件下 ,建立了 65Mn弹簧钢点焊熔核温度场的有限元模型。利用该模型可以系统地研究弹簧钢的点焊热过程 ,为正确选择点焊工艺参数提供了理论依据 ,并可进一步实现弹簧钢点焊接头组织及性能的数值预测。验证表明 ,理论计算与实测结果吻合得较好。     

丁字接头的温度场和应力场的有限元模拟

利用有限元分析软件，通过合理的简化丁字接头焊件，建立有限元分析模型，并进行了相应的网格化。模拟了焊接过程中丁字接头的温度场和残余应力，并将残余应力的模拟值和经验值进行了比较，证明该方法是一种经济而有效的焊接残余应力预测方法，可为制定焊接工艺以及控制残余应力提供一定的指导。     

钢结构焊接残余应力及焊接变形控制技术

为了探究控制钢结构焊接过程变形策略,通过钢板对接方法研究了焊接残余应力及焊接变形.以两块同料、同尺寸钢板对接解析焊接工艺过程,设定常态焊接工艺参数,在焊接钢板上进行焊接横向及纵向残余应力计算,并在焊接过程构建温度场,建立有限元模型,绘制其温度曲线图,探究残余应力变化趋势及分布情况.结果表明,对接焊接钢结构焊缝附近部分残余应力较大,结构残余应力在初始加热时期会呈现较快下降趋势,后逐渐趋于平缓,钢板对接焊接变形主要原因是纵向残余应力过大,可通过平行加热处理降低纵向残余应力的影响.     

考虑残余应力的焊接节点疲劳寿命有限元分析

为研究残余应力对焊接结构疲劳性能的影响,基于热力耦合计算方法建立了热弹塑性有限元模型,模拟T型节点焊接全过程及焊后热处理的温度场与应力场.基于扩展有限元法建立T型焊接节点断裂力学数值模型,将焊接应力场作为初始条件引入模型并分析其对疲劳裂纹动态扩展行为的影响.结果 表明,未考虑残余应力时,焊接节点疲劳裂纹向焊缝两端均匀发...