1。2 国内外发展现状

1。2。1 国外发展现状

1。2。2 国内发展现状

1。3 本论文的研究内容

本次论文主要是针对船舶上大厚钢板焊接时的热处理控制，在船舶上焊接的 钢板一般为大厚钢板，而对于这种钢板焊接时都需要进行预热处理，传统的方式 是一边进行加热，一边进行测量。这样无法保证整个钢板的温度能够都处于规定 范围以内。这样就会使得焊接后的钢板出现焊接缺陷等问题。本次论文就是研发 一个预热处理的自动化控制系统，主要研究内容如下：

（1）首先进行控制系统的总体方案设计，然后根据其特点，将其划分为模 拟量控制、网络通信、开关量控制三个部分，选取典型被控对象进行研究。

（2）分析模拟量控制部分，选择合适的控制仪表。

（3）分析研究控制仪表，了解仪表的工作原理以及功能，再与模拟量控制 部分相结合，选择合适的工控组态软件，编写系统主程序，用以实现所需要实现 的功能。

（4）监控界面的制作。针对模拟量控制部分，实现仪表与 PLC 之间的串行 通信。

（5）连接好系统各部件，进行测试。

第二章 热处理系统的需求分析及总体方案

2。1 热处理系统的需求分析

2。1。1 热处理系统的工作原理

船用钢板一般是厚度 4。5-50mm，宽度 1。0-2。2m，长度 4-12m 的大厚钢板， 而这种大尺寸的钢板在焊接时需要要进行预热处理，一方面是降低焊接应力，另 一方面是降低焊接区域和钢板的温度差。这样会使得应变速率降低，避免出现焊 接裂纹。预热温度与裂纹出现的机率成反比。即温度越高，裂纹出现的机率越低。

钢板在焊接完成之后，由于内部有温度梯度，所以会出现残余应力。钢板内 部残余应力若是与工作载荷重叠，钢板会出现二次变形的现象，残余应力的分布 就会再次改变，钢板的刚性和稳定也会变差。因此钢板的焊前和焊后的热处理都 十分的重要，它能保证焊接后钢板的品质不会出现问题，完全符合工艺制造的要 求。根据国外焊后热处理标准动向[5]，使用 600-650 退火温度比较合适，每 1mm 的板厚保温两分钟以上，最小保温 30 分钟。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

为了能够观察钢板在焊接后的残余应力分布，我们以 16MnR 钢件作为实验对 象，测试焊接后的残余应力。应力测试采用钻盲孔测量法：钢板的内部存在一个 应变场，在钢板的某一位置钻下一个孔，孔需要有一定的深度和直径。若钢板存 在残余应力，则孔处的残余应力会被释放，其周围的残余应力也会应为孔处残余 应力的释放而失去平衡，此处会产生一个残余应变。残余应变可通过应变计测得， 进过计算，可算出最初的残余应力。