CN215261884U - 一种焊接热裂纹敏感性定量测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接热裂纹敏感性定量测试装置，该装置包括工作平台、推进系统、焊枪移动系统、焊接试验平台、控制柜和人机交互终端，推进系统和焊枪移动系统设置于工作平台上，焊接试验平台设置于推进系统的轴线上，焊枪移动系统轴线与推进系统轴线垂直，控制柜设置在工作平台侧面，分别与推进系统、焊枪移动系统人机交互终端电接，控制柜还连接有焊机。该装置通过人机交互终端控制推进系统焊接时推进被焊接试板，同时实现焊枪的移动，能够实现各组件的程序化控制，加载的参数精确，结果精度较高，人机交互终端便于修改试验参数，实施控制试验参数，控制精度高、操作简单方便。

Description

一种焊接热裂纹敏感性定量测试装置

技术领域

本发明涉及一种热裂纹敏感性测试装置，更具体地，涉及一种焊接热裂纹敏感性定量测试装置。

背景技术

焊接热裂纹通常发生于焊缝金属凝固的末期，是易导致焊接失效的焊接裂纹的一种重要形式。材料焊接热裂纹敏感性的大小，直接决定了焊接施工时形成可靠焊接接头的难易程度。掌握材料本身以及与搭配的焊接材料的焊接热裂纹敏感性程度，定量测试各种材料的焊接热裂纹敏感性，能够在实际生产中指导焊接材料选择以及制定焊接工艺等。目前焊接热裂纹的试验装置主要有横向可调拘束裂纹试验、纵向可调拘束裂纹试验、可调拘束裂纹实验以及控制拉伸裂纹试验等。但现有的热裂纹研究方法往往施加较大的拉伸应变，比如可调拘束裂纹试验，焊接时突然施加一个较大的应变致使开裂，这与工业环境实际焊接施工时的情况有很大不同；控制速度拉伸试验以及控制拉伸试验则是在焊接方向对整个试板施加拉伸应变，得到焊缝区整体应变。而焊接热裂纹的产生与熔合区的局部应变及应变率密切相关。并且已有的裂纹实验方法，由于设备复杂，实验周期长，费用较高，普及率不高。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种结构简单、试验周期短、试验精度高的焊接热裂纹敏感性定量测试装置。

技术方案：本发明所述的焊接热裂纹敏感性定量测试装置包括工作平台、推进系统、焊枪移动系统、焊接试验平台、控制柜和人机交互终端，推进系统和焊枪移动系统设置于工作平台上，焊接试验平台设置于推进系统的轴线上，焊枪移动系统轴线与推进系统轴线垂直，控制柜设置在工作平台侧面，分别与推进系统、焊枪移动系统人机交互终端电接，控制柜还连接有焊机。

其中，推进系统包括推进系统直线模组、推进系统减速机、推进系统伺服电机、直线导轨，直线导轨安装在工作平台上，直线导轨上安装有支撑板，支撑板和推进系统直线模组上方安装有传动板，推进系统直线模组与减速机、推进系统伺服电机通过推进系统联轴器连接，推进系统伺服电机通过电源线、信号线连接有伺服电机驱动器。

其中，焊枪移动系统包括焊枪移动系统直线模组，焊枪移动系统直线模组安装在工作平台上，焊枪移动系统直线模组上安装有焊枪支架，焊枪支架端部安装有焊枪，焊枪移动系统直线模组侧面通过焊枪移动系统联轴器依次连接有焊枪移动系统减速机和焊枪移动系统伺服电机，焊枪移动系统伺服电机连接有焊枪移动系统伺服驱动器。

其中，焊接试验平台包括设置在工作平台上的支撑座，支撑座的上方依次设置有导热板、下试板、上试板，上试板通过试板夹具固定在导热板上，下试板可活动地设置在试板夹具中。

其中，控制柜包括控制电源，控制电源电连接有可编程控制器、推进系统伺服驱动器、焊枪移动系统伺服驱动器、推进系统伺服电机、焊枪移动系统伺服电机、人机交互终端。

工作原理：本装置在试验时，两个待测平板搭接在一起，上板固定，焊接上下板形成的角焊缝位置，焊接的过程中推动下板，致使焊缝开裂，得到不同材料的推进速率，即得到评价裂纹敏感性的指标，外力仅作用于熔池局部，不作用于整个试板，因此试验周期短、试验精度高。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、本发明通过人机交互终端控制推进系统焊接时推进被焊接试板，同时实现焊枪的移动，能够实现各组件的程序化控制，加载的参数精确，结果精度较高；2、人机交互终端便于修改试验参数，实施控制推进系统、焊枪移动系统、焊枪开关的启停与位置状态，能够实时监控推进系统、焊枪移动系统的位移、速度、加速度、扭矩曲线图，控制精度高、操作简单方便。

附图说明

图1是实施例1结构示意图；

图2是实施例2结构示意图；

图3是实施例1推进系统结构示意图；

图4是焊枪移动系统的结构示意图；

图5是焊接试验平台的结构示意图；

图6是实施例2推进系统结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，焊接热裂纹敏感性定量测试装置包括工作平台1、推进系统2、焊枪移动系统3、焊接试验平台4、控制柜5和人机交互终端6，推进系统2和焊枪移动系统3设置于工作平台1上，焊接试验平台4设置于推进系统2的轴线上，焊枪移动系统3轴线与推进系统2轴线垂直，控制柜5设置在工作平台1 侧面，分别与推进系统2、焊枪移动系统3人机交互终端6电接，控制柜5还连接有焊机，如图3所示，推进系统2包括推进系统直线模组10、推进系统减速机12、推进系统伺服电机13、直线导轨15，直线导轨15安装在工作平台1上，直线导轨15上安装有支撑板14，支撑板14和推进系统直线模组10上方安装有传动板9，支撑板14和传动板9的一侧设有护板8，推进系统直线模组10与减速机12、推进系统伺服电机13通过推进系统联轴器11连接在支撑板14侧面，推进系统伺服电机13通过电源线、信号线连接有伺服电机驱动器，如图4所示，焊枪移动系统3包括焊枪移动系统直线模组16，焊枪移动系统直线模组16安装在工作平台1上，焊枪移动系统直线模组16上安装有焊枪支架7，焊枪支架7 端部安装有焊枪20，焊枪移动系统直线模组16侧面通过焊枪移动系统联轴器17 依次连接有焊枪移动系统减速机18和焊枪移动系统伺服电机19，焊枪移动系统伺服电机19连接有焊枪移动系统伺服驱动器，如图5所示，焊接试验平台4包括设置在工作平台1上的支撑座21，支撑座21的上方依次设置有导热板22、下试板24、上试板25，上试板25通过试板夹具23固定在导热板22上，下试板 24可活动地设置在试板夹具23中。人机交互终端6包括终端显示器、输入模块、控制按钮，所述人机交互终端设置于所述工作平台上方，通过电源线、信号线与所述控制柜连接。设备运行时，人机交互终端可实时显示设备各部件状态，可对设备初始化，输入试验参数，实现对设备各部件的协同、自动控制，可实时监控和回溯查看推进系统、焊枪移动系统的位移、速度、加速度、扭矩曲线图，可查看设备运行报警信息，可设置、修改设备关键参数，可管理登录人机交互终端用户的增加、删除和系统功能使用权限，可存盘运行记录。

使用时，测试装置通电开机，确认设备各部件处于预设的初始状态，将上试板25和下试板24通过试板夹具23固定于焊接试验平台4上，在人机交互终端上6设置好各部件工作时序和推进系统2的推进速度，使设备处于自动运行状态，按下运行按钮开始工作，此时推进系统2开始推动下试板24以设置速度移动，焊枪起弧，焊机在叠放的上试板25和下试板24形成的角焊缝位置以设定的焊接参数实施焊接，经过设置时间间隔后焊枪开始沿垂直于下试板移动方向以设定速度焊接，经过设置焊接时间后停止焊接，再经过设置时间间隔后推进系统2停止工作。试验结束后，可以得到设定推进速度下，试验焊缝的开裂情况；修改推进速度，可以得到完全不开裂的临界速度，和正好完全开裂的临界速度，从而得到被测试材料形成不同尺寸焊接热裂纹的临界条件。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1不同之处为：如图6所示，推进系统2 包括安装在工作平台1上的直线导轨15，直线导轨15侧面安装有支撑板14，支撑板14侧面依次安装有推进系统直线模组10、位置反馈系统27和直线电机26，直线电机26电连接电机驱动器。

Claims (7)

1.一种焊接热裂纹敏感性定量测试装置，其特征在于，包括工作平台(1)、推进系统(2)、焊枪移动系统(3)、焊接试验平台(4)、控制柜(5)和人机交互终端(6)，所述推进系统(2)和焊枪移动系统(3)设置于工作平台(1)上，所述焊接试验平台(4)设置于推进系统(2)的轴线上，所述焊枪移动系统(3)轴线与推进系统(2)轴线垂直，所述控制柜(5)设置在工作平台(1)侧面，分别与推进系统(2)、焊枪移动系统(3)人机交互终端(6)电接，所述控制柜(5)还连接有焊机。

2.根据权利要求1所述的焊接热裂纹敏感性定量测试装置，其特征在于，所述推进系统(2)包括推进系统直线模组(10)、推进系统减速机(12)、推进系统伺服电机(13)、直线导轨(15)，所述直线导轨(15)安装在工作平台(1)上，所述直线导轨(15)上安装有支撑板(14)，所述支撑板(14)和推进系统直线模组(10)上方安装有传动板(9)，所述推进系统直线模组(10)与减速机(12)、推进系统伺服电机(13)通过推进系统联轴器(11)连接在支撑板(14)侧面，所述推进系统伺服电机(13)通过电源线、信号线连接有伺服电机驱动器。

3.根据权利要求1所述的焊接热裂纹敏感性定量测试装置，其特征在于，所述推进系统(2)包括安装在工作平台(1)上的直线导轨(15)，所述直线导轨(15)侧面安装有支撑板(14)，所述支撑板(14)侧面依次安装有推进系统直线模组(10)、位置反馈系统(27)和直线电机(26)，所述直线电机(26)电连接电机驱动器。

4.根据权利要求1所述的焊接热裂纹敏感性定量测试装置，其特征在于，所述焊枪移动系统(3)包括焊枪移动系统直线模组(16)，所述焊枪移动系统直线模组(16)安装在工作平台(1)上，所述焊枪移动系统直线模组(16)上安装有焊枪支架(7)，所述焊枪支架(7)端部安装有焊枪(20)，所述焊枪移动系统直线模组(16)侧面通过焊枪移动系统联轴器(17)依次连接有焊枪移动系统减速机(18)和焊枪移动系统伺服电机(19)，所述焊枪移动系统伺服电机(19)连接有焊枪移动系统伺服驱动器。

5.根据权利要求1所述的焊接热裂纹敏感性定量测试装置，其特征在于，所述焊接试验平台(4)包括设置在工作平台(1)上的支撑座(21)，所述支撑座(21)的上方依次设置有导热板(22)、下试板(24)、上试板(25)，所述上试板(25)通过试板夹具(23)固定在导热板(22)上，所述下试板(24)可活动地设置在试板夹具(23)中。

6.根据权利要求1所述的焊接热裂纹敏感性定量测试装置，其特征在于，所述控制柜(5)包括控制电源，所述控制电源电连接有可编程控制器、推进系统伺服驱动器、焊枪移动系统伺服驱动器、电机、焊枪移动系统伺服电机(19)、人机交互终端(6)。

7.根据权利要求6所述的焊接热裂纹敏感性定量测试装置，其特征在于，所述电机为推进系统伺服电机(13)或直线电机(26)。

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