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原文传递一种基于组织转变对焊接残余应力预测的方法及控制设备

专利名称：	一种基于组织转变对焊接残余应力预测的方法及控制设备
摘要：	本发明公开了一种基于组织转变对焊接残余应力预测的方法及控制设备，其特征是：通过改变焊缝金属成分，使焊接组织发生转变，用应变片检测焊接时的应力走向记录组织转变对焊接应力的影响关系，从而控制焊缝组织来预测金属材料在焊接后的内部应力分布及状态，减少材料焊接后的残余应力，优化焊接后的力学性能。其设备包括了底座、滑动固定板、硅碳棒、固定板、热电偶、应变花、圆柱销、丝杆螺母、丝杆、拉紧块及控制系统。本发明的特点是：（1）原理上将焊接残余应力的产生原因由多元化转化为一元化，方便了对焊接残余应力的预测及控制；（2）通过测出的焊接应力与该试样的金相组织进行对比，预测出焊接组织与应力分布及大小的关系。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津职业技术师范大学
发明人：	陈民昌;严梦凡;高亮;赵忠快;翁祖隆
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810067169.7
公开号：	CN107991457A
分类号：	G01N33/20(2006.01)I;G01N1/32(2006.01)I;G01L5/00(2006.01)I;G;G01;G01N;G01L;G01N33;G01N1;G01L5;G01N33/20;G01N1/32;G01L5/00
申请人地址：	300222 天津市津南区大沽南路1310号
主权项：	本发明公开了一种基于组织转变对焊接残余应力预测的方法及控制设备，其特征是：通过改变金属焊接时的焊料或焊条的材料，用应变片检测焊接时的应力走向记录组织转变对焊接应力的的影响关系，从而控制金属焊接时的焊料或焊条的材料来预测金属材料在焊接后的内部应力分布及状态，减少材料焊接后的残余应力，优化焊接后的力学性能具体包括以下步骤：（1）将试件加工至尺寸要求测量面用砂纸打磨干净表面露出金属光泽；（2）在试件测量焊接残余应力上画线确定应变花粘贴位置；（3）将上的孔穿入圆柱销，使试件置于装有硅碳加热棒的下固定板上，在焊接试件时使其与加热装置上具有确定的相对位置，调整焊接试件对接间隙，将装有硅碳棒的下固定板闭合，贴合在焊接试件上；（4）将八片应变花粘贴在两块试件划线所确定的粘贴位置上，每块试件都贴有四片应变花，且每片应变片与焊接试件的坡口边界距离相等；（5）利用硅碳棒加热模块将焊接试件加热至300℃，将应变仪调零位，开始焊接试件，将焊接过程中通过应变片得出的焊接应力‑应变曲线及热电偶测出的温度曲线记录下来作为基础数据；（6）分别在四处贴应变片位置距离五毫米处钻直径为的通孔，记录测出的残余应力数据作为焊接残余应力的基础数据；（7）将离应变片距离最近的熔合区的焊缝部分和母材部分一起切下来，切成金相试样，利用砂纸对金相试样进行打磨，用研磨膏和研磨机对金相试样进行抛光，用腐蚀剂对金相试样进行腐蚀，利用金相显微镜及扫描电子显微镜观察金相组织及组织成分比例记录作为基础数据；（8）改变焊接所使用的焊料或焊条，重复（1）‑（7）的步骤，使焊缝、熔合区、热影响区的组织发生转变，组织成分比例发生改变；（9）分别对比基础数据中应力‑应变曲线与焊接残余应力数据与不同焊料或焊条试验下不同组织及组织成分比例的焊接过程中应力‑应变曲线与焊接残余应力数据。根据组织梯度预测该焊接材料的焊接结构的焊接残余应力；（10）根据上述分析通过对组织梯度预测即可对焊接材料在同等热输入功率下焊接结构的焊接残余应力的预测。
所属类别：	发明专利