本发明专利技术公开一种焊接热循环曲线的测定方法，1、在板材表面进行单道焊接并解剖，以板材的表面为基准测量焊缝和热影响区各区的横截面高度；2、在测量试板上加工多排多列沉头孔，并加工多个沉头圆柱，沉头圆柱的高度根据焊缝和热影响区各区的横截面高度进行确定；3、将沉头圆柱与热电偶连接，再按顺序镶嵌在对应的沉头孔内；4、对测量试板进行焊接，焊接方向与热电偶的排列方向一致，记录温度数据；5、根据温度数据得到各热影响区的热循环曲线；本发明专利技术先在板材表面进行单道焊接，解剖焊道横截面，再通过测量获得焊道横截面的高度参数，以此来确定热电偶的布置位置，能够将热电偶精确布置在焊接热影响区的各区内，进而准确的测得焊接热循环曲线。
【技术实现步骤摘要】
一种焊接热循环曲线的测定方法及其装置
本专利技术涉及焊接领域，特别是涉及一种焊接热循环曲线的测定方法及其装置。
技术介绍
焊接热循环能够对组织和性能产生影响，主要参数有加热速度(ωH)、加热的最高温度(Tm)、在相变温度以上停留的时(tH)、冷却速度(ωC)和冷却时间(t8/5、t8/3、t100)。掌握了焊接热循环，能够明确焊接接头的受热作用，对于进一步掌握应力变形、接头组织和力学性能十分重要，是提高焊接质量的重要途径之一。如何快速准确的测量厚板焊接热循环曲线尤为重要，厚板焊接热循环曲线的测定除了能够为其他模拟试验提供数据支持，还能够对厚板焊接热循环分布有整体的掌握，提高厚板产品的焊接质量。现有的焊接热循环的测定方法，大体上可分为接触式和非接触式两种。非接触式一般利用红外测温及成像技术，由于采用红外测温成像技术，其测量高温熔池以及白亮区域数值存在一定偏差；接触式一般采用热电偶进行，通过温度差产生的热电势进行测量，采用接触式在测量厚板焊接热循环过程中，目前大多数采用背面开槽的方式点焊热电偶，由于厚板板厚较厚，存在开槽深度精度不够和热电偶定位差的问题，导致测量精度和准确度受到一定的影响。申请公布号为CN104267061A的中国专利公开了一种测定钢板焊接热循环温度曲线的方法及装置，使用待测钢板制作楔形板和引弧板，然后将热电偶丝的端部焊在一起，用高温胶水粘贴于楔形板测量面的指定位置，将引弧板和楔形板电焊固定，并按设定的焊接规范参数在焊接面从引弧板开始向楔形板方向进行焊接，但是此方法改变了钢板的散热条件，并且实际上的焊接热影响区并不是成楔形均匀分布，热电偶的测量点并不能准确的反映出焊接热影响区的准确温度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种焊接热循环曲线的测定方法及其装置，以解决上述现有技术存在的问题，先在板材表面进行单道焊接，解剖焊道横截面，再通过测量获得焊道横截面的高度参数，以此来确定热电偶的布置位置，从而能够将热电偶精确布置在焊接热影响区的各区内，进而准确的测得焊接热循环曲线。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种焊接热循环曲线的测定方法，包括以下步骤：(1)在板材表面进行单道焊接，解剖焊道横截面，所述焊道横截面包括焊缝和热影响区，以所述板材的表面为基准测量所述焊缝和所述热影响区各区的横截面高度；(2)准备与所述板材相同材质的测量试板，在所述测量试板上加工多排多列沉头孔，并用相同材质加工多个与所述沉头孔配合的沉头圆柱，所述沉头圆柱的高度根据所述焊缝和所述热影响区各区的横截面高度进行确定；(3)先将不同高度的所述沉头圆柱与热电偶连接，再按顺序镶嵌在对应的所述沉头孔内；(4)对所述测量试板进行焊接，焊接方向与所述热电偶的排列方向一致，记录所述热电偶测得的温度数据；(5)根据所述温度数据整理得到各所述热影响区的热循环曲线。优选地，所述热影响区包括过热区、正火区和不完全正火区，步骤(2)中确定所述沉头圆柱的高度时，以所述焊缝的横截面高度为所述沉头圆柱的高度的最小值，以不完全正火区的横截面高度为所述沉头圆柱的高度的最大值，中间值阶梯布置，且包括过热区、正火区和不完全正火区的横截面高度中心值。优选地，步骤(2)中所述沉头孔垂直于所述测量试板，且每排所述沉头孔和每列所述沉头孔均成直线排布。优选地，步骤(3)中将所述热电偶的热电偶线穿过所述沉头孔，并将所述热电偶线点焊在所述沉头圆柱的下端面，然后将所述沉头圆柱镶嵌在所述沉头孔内，所述沉头圆柱的上表面与所述测量试板的上表面齐平。优选地，步骤(4)中根据各所述热影响区的位置情况调整电弧中心与所述热电偶的距离。优选地，过热区的温度值为(1100-1350)℃、正火区的温度值为(Ac3-1100)℃、不完全正火区的温度值为(Ac1-Ac3)℃；其中，Ac1为奥氏体开始转化温度，根据如下公式进行计算：Ac1(℃)＝723-26Si+20Cr+8W+16Mo+55V-14Cu-12Mn-18NiAc3为铁素体完全转化为奥氏体温度，根据含C量不同分别使用如下公式进行计算：含碳量C≤0.4％时，Ac3温度值计算：Ac3(℃)＝910-320C-14Ni-12Cu-10Mn+5Cr+14Mo+18Si+7W+5V含碳量C≥0.4％时，Ac3温度值计算：Ac3(℃)＝782-150(C-0.4)-14Ni-12Cu-10Mn+5Cr+14Mo+18Si+7W+5V根据计算得到的各热影响区的温度值验证试验得到的温度值，获得焊接热循环曲线。本专利技术还提供一种焊接热循环曲线的测定装置，包括测量试板和沉头圆柱，所述测量试板上加工有多排多列沉头孔，所述沉头圆柱镶嵌在所述沉头孔内，所述沉头圆柱的高度根据焊缝的横截面高度和热影响区中对应的横截面高度进行确定，所述沉头圆柱的下端面连接有热电偶，所述热电偶与多路温度记录仪电连接。优选地，所述测量试板和所述沉头圆柱的上下表面分别打磨光滑，所述沉头圆柱的上表面与所述测量试板的上表面齐平。优选地，所述沉头孔的沉头直径为5mm，沉头深度为2mm，通孔直径为3mm；所述沉头圆柱的沉头直径为5mm，沉头高度为2mm。优选地，所述沉头孔排与排之间的孔中心距为20mm，列与列之间的孔中心距为20mm。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：(1)本专利技术先在板材表面进行单道焊接，解剖焊道横截面，再通过测量获得焊道横截面的高度参数，以此来确定热电偶的布置位置，从而能够将热电偶精确布置在焊接热影响区的各区内，进而准确的测得焊接热循环曲线；(2)本专利技术以沉头圆柱固定热电偶的位置，能够精确的加工沉头圆柱的高度，从而准确的对热电偶的位置进行定位，避免了开槽、打孔等方式确定热电偶的深度所带来的精度不够和热电偶定位差等问题；(3)本专利技术以焊缝的横截面高度为沉头圆柱的高度的最小值，以不完全正火区的横截面高度为沉头圆柱的高度的最大值，中间值阶梯布置，且包括过热区、正火区和不完全正火区的横截面高度中心值，从而能提供一种合理的热电偶的布置方式，能够进一步的准确的测量出热影响区各区的温度变化数值；(4)本专利技术在将热电偶与沉头圆柱焊接时，先将热电偶的热电偶线穿过沉头孔，再将热电偶线点焊在沉头圆柱的下端面，能够保证焊接的牢固性，并降低在深孔或深槽内焊接的难度，同时，保证焊接位置的精准性；(5)本专利技术在焊接的测量过程中，根据各热影响区的位置情况调整电弧中心与热电偶的距离，也就是充分考虑解剖的横截面结构，确定焊道的走向和位置，能够进一步的保证热电偶位置布置的准确性；(6)本专利技术利用公式计算得到各热影响区的温度值区间，再根据计算得到的各热影响区的温度值区间验证试验得到的温度值，排除不合理的数据，从而能够避免测定过程中由于热电偶焊接不稳定、焊接位置偏移等因素导致的数据偏差，进而获得更准确的焊接热循环曲线。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种焊接热循环曲线的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在板材表面进行单道焊接，解剖焊道横截面，所述焊道横截面包括焊缝和热影响区，以所述板材的表面为基准测量所述焊缝和所述热影响区各区的横截面高度；/n(2)准备与所述板材相同材质的测量试板，在所述测量试板上加工多排多列沉头孔，并用相同材质加工多个与所述沉头孔配合的沉头圆柱，所述沉头圆柱的高度根据所述焊缝和所述热影响区各区的横截面高度进行确定；/n(3)先将不同高度的所述沉头圆柱与热电偶连接，再按顺序镶嵌在对应的所述沉头孔内；/n(4)对所述测量试板进行焊接，焊接方向与所述热电偶的排列方向一致，记录所述热电偶测得的温度数据；/n(5)根据所述温度数据整理得到各所述热影响区的热循环曲线。/n
【技术特征摘要】
1.一种焊接热循环曲线的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在板材表面进行单道焊接，解剖焊道横截面，所述焊道横截面包括焊缝和热影响区，以所述板材的表面为基准测量所述焊缝和所述热影响区各区的横截面高度；
(2)准备与所述板材相同材质的测量试板，在所述测量试板上加工多排多列沉头孔，并用相同材质加工多个与所述沉头孔配合的沉头圆柱，所述沉头圆柱的高度根据所述焊缝和所述热影响区各区的横截面高度进行确定；
(3)先将不同高度的所述沉头圆柱与热电偶连接，再按顺序镶嵌在对应的所述沉头孔内；
(4)对所述测量试板进行焊接，焊接方向与所述热电偶的排列方向一致，记录所述热电偶测得的温度数据；
(5)根据所述温度数据整理得到各所述热影响区的热循环曲线。
2.根据权利要求1所述的焊接热循环曲线的测定方法，其特征在于：所述热影响区包括过热区、正火区和不完全正火区，步骤(2)中确定所述沉头圆柱的高度时，以所述焊缝的横截面高度为所述沉头圆柱的高度的最小值，以不完全正火区的横截面高度为所述沉头圆柱的高度的最大值，中间值阶梯布置，且包括过热区、正火区和不完全正火区的横截面高度中心值。
3.根据权利要求2所述的焊接热循环曲线的测定方法，其特征在于：步骤(2)中所述沉头孔垂直于所述测量试板，且每排所述沉头孔和每列所述沉头孔均成直线排布。
4.根据权利要求1所述的焊接热循环曲线的测定方法，其特征在于：步骤(3)中将所述热电偶的热电偶线穿过所述沉头孔，并将所述热电偶线点焊在所述沉头圆柱的下端面，然后将所述沉头圆柱镶嵌在所述沉头孔内，所述沉头圆柱的上表面与所述测量试板的上表面齐平。
5.根据权利要求1所述的焊接热循环曲线的测定方法，其特征在于：步骤(4)中根据各所述热影响区的位置情况调整电弧中心与所述热电偶的距离。
6.根据权利要求1-5任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜英龙，杨昊泉，吕晓春，贾蒙，
申请(专利权)人：哈尔滨焊接研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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