[發明專利]一種焊接熱循環冷卻過程中相變溫度的測定方法

在審

• 申請號: 202110955560.2
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113702420A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 趙寶純;王佳驥;黃磊;王英海;馬惠霞;甄文杰
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01N25/02;G01K13/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

1.一種焊接熱循環冷卻過程中相變溫度的測定方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)根據實際焊接工藝過程及實際焊接過程的溫度曲線，結合材料的各項參數，包括密度、比熱容、熱導率、焊接能量輸入以及預熱溫度，確定焊接熱循環模型，用公式(1)表示：

T_(y,t)＝f(A,B,C,…,t) (1)

式中，t為時間，T_(y,t)為經過時間t之后的溫度，A，B，C…為與工藝參數和材料相關的常數；

2)采用步驟1)所述焊接熱循環模型進行焊接熱循環工藝模擬，采集試驗材料的溫度和膨脹量，并根據采集的數據繪制膨脹量與時間的關系曲線，兩者關系用公式(2)表示：

E_(D,t)＝g(t) (2)

式中，E_(D,t)為膨脹量；

3)在步驟2)所述膨脹量與時間的關系曲線中選擇N個點(t₁,g(t₁))，(t₂,g(t₂))，…，這些點在發生相變前的那段曲線中選取；N根據公式(1)中的常數參數個數確定；將這N個點的坐標分別代入公式(3)和公式(4)，得到如下方程組：

g(t₁)＝f(A',B',C',…,t₁) (3)

g(t₂)＝f(A',B',C',…,t₂) (4)

……

解上述方程組，確定參數A'，B'，C'…；得到公式(5)

E'_(D,t)＝f(A',B',C',…,t) (5)

公式(5)對應的曲線表示：假定材料在冷卻過程中未發生相變時，隨著溫度的降低體積逐漸減小的變化曲線；即相變前膨脹曲線的計算值；

4)將公式(5)繪制成曲線，同時繪制公式(2)對應的膨脹量與時間關系曲線；由于2條曲線上有N個點是相同的，因此2條曲線在相變前的部分是重合的；當發生相變時，由公式(2)確定的膨脹量不再隨著時間按照相變前的規律變化，膨脹曲線發生突變而與另一條曲線發生偏離；通過對比2條曲線，開始發生偏折的點即確定為相變開始點；然后根據步驟2)中采集的溫度以及時間與膨脹量的對應關系，確定發生相變時的溫度；

5)相變結束后，隨著時間變化，膨脹量又與溫度呈現出相同的變化趨勢；同樣在由公式(2)確定的曲線上，在相變結束后選取N個點，重復步驟3)將這N個點的坐標值進行處理，得到公式(6)：

E”_(D,t)＝f(A”,B”,C”,…,t) (6)

式中，A”，B”，C”…為常數；

公式(6)對應的曲線為相變后膨脹曲線的計算值；通過對比公式(2)確定的曲線和公式(6)確定的曲線，找到兩者的偏折點，該點即為相變的結束點。