高频焊管焊接温度测控及温度场数值模拟
高频焊焊接温度是焊管生产的重要工艺参数，它直接关系到焊接过程是否能正常建立，并直接影响到焊缝质量。因此，对焊接温度的控制非常重要。在传统的高频焊接过程中，焊接温度是仅凭操作工人的观察和人工调节高频电源输出功率或焊接速度来实现的，因此焊管的质量不稳定。而在国外工业发达国家已将非接触式的红外测温仪运用在高频焊接温度自动控制系统中，并且工作稳定性比较强。我国在红外测温技术应用在工业方面的研究已经成熟，在国产高频焊接机组上也进行了相关的技术研究，并且取得的良好的效果，但是在长期的生产中缺乏稳定性。本文主要对红外测温仪运用在国产高频焊接机组上的稳定性进行研究分析，开展的主要工作归结如下。
分析总结了红外测温仪的理论基础和基本原理，以及影响红外测温仪正常测温的各种因素；给出了影响高频焊管焊接质量的三个重要参数的计算公式以及在其他因素不变的条件下各自对焊缝质量的影响。
高频焊管生产过程中实时监控及自动调节焊接温度，对提高焊接质量有重大的意义。本文介绍了比色红外测温仪在高频焊管自动控制系统中的应用，并在实验的基础上，对所采集到的焊接温度进行分析研究，总结出引起比色测温仪不稳定工作的原因和解决方法，并提出改进建议。
建立了高频直缝焊管的三维焊接温度场的动态有限元计算模型，利用有限元分析软件ANSYS编制了APDL程序，针对焊接动态过程进行了模拟仿真。采用线形热源模型进行计算，分析中考虑了材料热物理性能随温度的变化，以及辐射、对流、相变对温度场的影响。采用雷泰MarathonTM FA/FR系列红外测温仪对焊缝进行温度采集，并将模拟计算结果与采集温度结果进行了比较，两者基本吻合。
红外测温仪;高频焊管生产;焊接温度场;有限元分析;温度自动调节
兰州理工大学
硕士
化工过程机械
何世权
2010
中文
TG402;TN215
63
2010-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）