一种焊接预热温度与道间温度检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测装置，特别涉及一种焊接预热温度与道间温度检测装置。
【背景技术】
[0002]焊接是制造业中传统的、重要的加工工艺方法之一，广泛地应用于机械制造、航空航天、能源交通、石油化工、建筑以及电子等行业。随着科学技术的发展，焊接已从简单的构件连接或毛坯制造，发展成为制造业中的精加工方法。
[0003]2011年我国粗钢年产量已突破7亿吨，其中约一半以上的钢材必须通过焊接加工成为有用的构件或产品，现在我国已是世界第一焊接大国。
[0004]焊前对焊件整体或焊接区域局部进行加热的工艺手段称为预热，一般重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接，都要求在焊前必须预热。焊前预热的主要作用如下:预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性。预热可降低焊接应力，均匀地局部预热或整体预热，可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。这样，一方面降低了焊接应力，另一方面，降低了焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹。预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。但是如果预热温度过高，一方面恶化了劳动条件；另一方面在局部预热的条件下，由于产生附加应力，反而会加剧冷裂纹的产生。
[0005]道间温度是指多道焊缝及相邻母材在施焊下一道焊道之前的瞬时温度，一般用最高值表示。道间温度过高会引起热影响区晶粒粗大，使焊缝强度及低温冲击韧性下降，如果低于预热温度则可能在焊接过程中产生裂纹。因此，规定道间温度不得低于预热温度，最高不得大于某一界线的温度。
[0006]传统的预热温度和道间温度检测方式是采用表面接触式温度计，每隔一定时间人工测量被测工件的温度。这个方法存在的弊端主要有以下两个方面:其一，接触式传感器与被测工件进行热交换后，达到热平衡需要一段时间，因此响应速度较慢，如果现场工人操作不当，无法保证温度测量的准确性；其二，测量时间点不连续，不能实时监测工件的温度变化，容易使最终的预热温度(道间温度)过高或者过低，为了达到标准的工艺要求，工人工作量较大，工作效率较低。所以应该采用非接触方法，即红外技术实现在线测量，但是由于焊接时会产生高温热辐射以及较多的烟雾粉尘，会严重影响红外测量的精度，因此红外测量时红外探头的防护和冷却至关重要。
【发明内容】
[0007]本实用新型是针对焊接温度检测工作量大，并且检测误差大的问题，提出了一种焊接预热温度与道间温度检测装置，能为工作人员提供实时准确的温度数据，以作为温度控制的依据，再增加无线发射器，极大地提高了工作效率和生产质量，对于焊接生产走向自动化、精密化、智能化和高效化具有重大的意义。
[0008]本实用新型的技术方案为:一种焊接预热温度与道间温度检测装置，包括两台红外测温仪，分别测量焊接工件的预热温度与道间温度，所述红外测温仪外壳为铝合金外壳，外壳后端有一个后端盖，外壳空腔放置红外测温探头，后端盖安装在探头尾部，后端盖的中间开了一个通孔，探头的信号线经通孔通过，后端盖和外壳通过螺纹连接，探头外部包裹聚四氟乙烯层，将探头和外壳隔开，红外测温探头头朝下，垂直放置在工件待测点上方，距离为 20 至 30cm。
[0009]所述红外测温探头边上还设置了一个通压缩空气的通道，压缩空气从外壳尾部进入，红外测温探头前端逸出，便于扫除探头镜面周围的焊接烟雾。
[0010]所述红外测温探头还设置了一路循环冷却水通道，冷却水通过循环冷却水通道流经外壳，将外壳由高温热辐射带来的热量带走。
[0011]所述后端盖的通孔两边对称位置有两个沉孔，用于卡簧钳紧固后端盖。
[0012]本实用新型的有益效果在于:本实用新型焊接预热温度检测装置，可同无线通信技术相结合，在生产过程中，为工作人员提供实时准确的温度数据，以确保能在允许温度内焊接，提高了工作效率和生产质量，具有巨大的经济价值。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型红外测温探头外壳及其冷却装置的俯视剖视图；
[0014]图2为本实用新型焊接预热温度及道间温度检测装置的结构示意框图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示红外测温探头外壳及其冷却装置的俯视剖视图，所提供的固定式红外测温仪的外壳及其冷却装置包括一个铝合金外壳1，后端有一个后端盖4，其内部空腔放置红外测温探头3，后端盖4安装在探头3尾部，后端盖4的中间开了一个通孔7，使探头3的信号线5能顺利通过；后端盖4和外壳I是通过螺纹连接的，为了便于后端盖4的安装，在后端盖4的通孔7两边对称位置有两个沉孔8，利用卡簧钳紧固后端盖4，从而固定探头3 ;探头3外部包裹聚四氟乙烯层2，将探头3和外壳I隔开，起到一部分的隔热作用；探头3边上设置了一个通压缩空气的通道6，压缩空气从外壳I尾部进入，探头3前端逸出，便于扫除探头镜面周围的焊接烟雾；另外探头3的正下方还设置了一路循环冷却水通道9，如图1虚线所示。前端孔用堵头堵住，防止渗水，右边的两个孔分别作为进水口和出水口与水箱相连。将红外测温探头头朝下垂直放置在工件待测点上方，距离工件为20-30cm，打开水箱后，冷却水通过循环冷却水通道9流经外壳1，将外壳I由高温热辐射带来的热量带走，从而保证红外探头3所处的环境温度基本维持不变。
[0016]如图2所示焊接预热温度与道间温度检测装置的结构示意框图，焊接预热温度与道间温度检测装置包括两台红外测温仪2和3，分别测量焊接工件I的预热温度与道间温度。预热阶段，打开红外测温仪2，对准焊接工件I的被测部位；终端采集设备对红外测温仪2输出的温度信号进行采集并通过无线传送的方式上传到无线网关，然后再通过串口上传至控制室的上位机，从而实现预热温度的实时监控。当预热温度达到要求后，关掉红外测温仪2，准备开始焊接，焊完第一道焊缝以后，在焊接第二道前，打开红外测温仪3，实时检测焊接工件I的道间温度，满足工艺要求后再开始施焊。终端采集设备可接显示和报警，工人在现场可以随时查看焊接工件I的实时温度，当预热温度和道间温度达到工艺要求时，声光报警器会自发报警，提醒工人开始焊接。
[0017]用红外测温仪测量工件的预热温度和道间温度时，首先要确定被测部位的发射率。方法如下:用精度较高的热电偶温度计和黑体炉校准以后的红外测温仪先后测量工件上同一个部位的温度，以热电偶温度计的示数为基准，调整红外测温仪的发射率，直到两者示数基本一致。
【主权项】
1.一种焊接预热温度与道间温度检测装置，其特征在于，包括两台红外测温仪，分别测量焊接工件的预热温度与道间温度，所述红外测温仪外壳为铝合金外壳，外壳后端有一个后端盖，外壳空腔放置红外测温探头，后端盖安装在探头尾部，后端盖的中间开了一个通孔，探头的信号线经通孔通过，后端盖和外壳通过螺纹连接，探头外部包裹聚四氟乙烯层，将探头和外壳隔开，红外测温探头头朝下，垂直放置在工件待测点上方，距离为20至30cm。
2.根据权利要求1所述焊接预热温度与道间温度检测装置，其特征在于，所述红外测温探头边上还设置了一个通压缩空气的通道，压缩空气从外壳尾部进入，红外测温探头前端逸出，便于扫除探头镜面周围的焊接烟雾。
3.根据权利要求1或2所述焊接预热温度与道间温度检测装置，其特征在于，所述红外测温探头还设置了一路循环冷却水通道，冷却水通过循环冷却水通道流经外壳，将外壳由高温热辐射带来的热量带走。
4.根据权利要求1所述焊接预热温度与道间温度检测装置，其特征在于，所述后端盖的通孔两边对称位置有两个沉孔，用于卡簧钳紧固后端盖。
【专利摘要】本实用新型涉及一种焊接预热温度与道间温度检测装置，包括两台红外测温仪，分别测量焊接工件的预热温度与道间温度，所述红外测温仪外壳为铝合金外壳，外壳后端有一个后端盖，外壳空腔放置红外测温探头，后端盖安装在探头尾部，后端盖的中间开了一个通孔，探头的信号线经通孔通过，后端盖和外壳通过螺纹连接的，探头外部包裹聚四氟乙烯层，将探头和外壳隔开，红外测温探头头朝下，垂直放置在工件待测点上方，距离为20至30cm。可同无线通信技术相结合，在生产过程中，为工作人员提供实时准确的温度数据，以确保能在允许温度内焊接，提高了工作效率和生产质量，具有巨大的经济价值。
【IPC分类】G01J5-00
【公开号】CN204313964
【申请号】CN201420808297
【发明人】黄海艇, 史文, 侯建勤, 杨亚民
【申请人】上海工业自动化仪表研究院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月19日