[发明专利]焊缝熔池热影响区域的测温装置及测温方法

说明书

本发明公开了一种焊缝熔池热影响区域的测温装置及测温方法，该焊缝熔池热影响区域的测温装置包括工作台、固定装置、保护装置、焊接板和测温仪。所述固定装置设于所述工作台上。所述保护装置具有保护槽，该保护装置设于所述固定装置上。所述焊接板的顶面用于焊接加工，所述焊接板设于所述保护装置上，所述固定装置与所述焊接板设于所述保护装置的两侧以使所述保护槽形成保护腔，该保护腔内通有保护气。所述测温仪设于所述焊接板的底面，该温度仪用于测量焊接板顶面焊接时的温度。该焊缝熔池热影响区域的测温装置能够有效测量熔池的温度梯度。

技术领域

本发明是关于焊机技术领域，特别是关于一种焊缝熔池热影响区域的测温装置及测温方法。

背景技术

在焊接过程中，形成一个以焊接热源为中心，向外逐步递减的温度梯度场。温度场梯度以及动态变化过程，对焊接接头的成形状态、组织形成、力学性能以及应力变形等有着非常密切的关系。同时焊接过程是一种多变量耦合的物理治金过程，易受到各种因素的干扰。不匹配的焊接参数和不合适的工艺条件都会对焊接过程产生干扰，并影响最终的焊接质量。在众多因素中温度影响尤为重要，它不仅决定了焊缝是否能成形，还影响了熔池凝固结晶过程中晶粒的生长、元素的偏析及母材的软化程度。对焊缝质量起着决定性的作用，因此测量焊接温度分布及变化规律是十分必要。通过检测焊接温度场，以间接获取反映焊接的质量的指标。从而达到减少气孔及裂纹产生、提高组织性能、提升焊接质量的目的。

目前，对于焊接中温度的测量主要有两种途径，一是非接触式方法，则利用热成像仪、红外测温仪监测被测物体的热辐射，以获取焊接过程焊件表面的温度；二是接触测量法，接触式方法主要通过热电偶测量焊接过程中局部点的温度。非接触是测量法只能测量焊缝表面的温度，并不能获取焊缝内部温度变化的梯度。通过第二种方法，将热电偶布置在焊件的表面，只能获取表面的温度。如果将热电偶插入到焊缝中，则焊缝金属熔化后，热电偶的位置会随熔池金属的流动发生变化，所要测温点的位置就要发生变化，所测位置点温度就失去意义，同时热电偶在电弧和流动金属的作用下有可能会发生破坏。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焊缝熔池热影响区域的测温装置，其能够有效缓解熔池测温不准的问题。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种焊缝熔池热影响区域的测温装置，包括工作台、固定装置、保护装置、焊接板和测温仪。所述固定装置设于所述工作台上。所述保护装置具有保护槽，该保护装置设于所述固定装置上。所述焊接板的顶面用于焊接加工，所述焊接板设于所述保护装置上，所述固定装置与所述焊接板设于所述保护装置的两侧以使所述保护槽形成保护腔，该保护腔内通有保护气。所述测温仪设于所述焊接板的底面，该温度仪用于测量焊接板顶面焊接时的温度。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述焊接板由尺寸相同的两个板材组成，该两个板材贴合对拼设置。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述两个板材的对拼缝处并排设有多个测温孔，所述测温仪的测温端位于测温孔内，所述测温孔数量为1～20；所述测温孔的深度为1～t₁-1mm；所述测温孔的直径为1～5mm；所述测温孔的尺寸及位置精度误差＜50μm。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述保护槽与所述测温孔相对应，所述保护装置的厚度为4-12mm。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述保护装置上设有与所述保护腔相连通的两个接口，该两个接口其一用于进气另一用于排气。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述固定装置包括设有螺纹的通孔，所述螺纹通孔数量与所述测温孔数量相同；所述通孔与测温孔同轴设置；所述通孔直径为(d1-0.1)～0.5mm。