1、隨著焊接結(jié)構(gòu)對強度要求的提高，高強鋼在焊接結(jié)構(gòu)中得到越來越廣泛地應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)件、壓力容器等采用大線能量的埋弧焊時，較大的焊接線能量會導(dǎo)致母材發(fā)生過熱損害，熱影響區(qū)晶粒組織粗大，致使熱影響區(qū)產(chǎn)生脆化問題。試驗研究表明，冷絲填充埋弧焊可以有效的解決高強鋼，控扎鋼等熱敏感性強的材料采用埋弧焊接時的熱影響區(qū)脆化問題;細(xì)化晶粒，改善焊縫的微觀組織及力學(xué)性能。然而，在冷絲填充埋弧焊過程中，關(guān)于冷絲熔化的熱量獲取，冷絲填充與熔池能量分配的量化關(guān)系，焊

2、縫微觀組織與力學(xué)性能的演變過程，冷絲填充過程中溫度場與應(yīng)力應(yīng)變的瞬時變化過程等一系列問題還需深入的研究。因此，開展了以下研究工作。
　　 (1)搭建了一套以計算機為核心的溫度場測量硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)由熱電偶、XMC5000高速數(shù)據(jù)采集器、RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器和計算機構(gòu)成。開發(fā)了一個以MCGS組態(tài)軟件為核心的溫度場采集軟件系統(tǒng)，可實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與存儲、打印等功能。該測溫系統(tǒng)可實現(xiàn)對焊接過程中同一時刻不同深度的各測

3、溫點三維溫度場信號的實時采集，通過良好的人機界面可以直觀的顯示測點及其各測溫點溫度數(shù)據(jù)，并且依靠建有的歷史數(shù)據(jù)項目形成一個龐大的試驗數(shù)據(jù)庫，可以方便準(zhǔn)確地提取歷史數(shù)據(jù)。通過理論分析及利用該系統(tǒng)對同定熱源的溫度測量，根據(jù)誤差分析本系統(tǒng)可以有效、合理的應(yīng)用于冷絲填充埋弧焊溫度場的測量。
　　 (2)研究了冷絲填充位置、冷絲填充速度、不同冷絲直徑等工藝參數(shù)對焊接接頭微觀組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律。分別以不同填充位置、不同送絲速度以及不同

4、填充絲直徑進(jìn)行冷絲填充埋弧焊，得到待評定的對接接頭，焊后對各個接頭進(jìn)行金相顯微組織分析及沖擊與彎曲試驗。試驗結(jié)果表明，冷絲填充參與了熔池?zé)崃W(xué)行為，從而減小了熔池?zé)釋δ覆牡倪^熱損害，冷絲填充在電弧之后使冷絲填充埋弧焊工藝方法可獲得良好的組織及其力學(xué)性能，合理的冷絲填充量是保證工藝實現(xiàn)及獲得滿意的組織和性能的關(guān)鍵。
　　 (3)建立了焊接溫度場與應(yīng)力場的有限元模型，分析了填充冷絲與不填充冷絲時埋弧焊過程溫度場與殘余應(yīng)力的分布。通過

5、對比數(shù)值模擬結(jié)果與實際測量結(jié)果的一致性，表明測量與計算結(jié)果基本吻合，從而驗證了模型的準(zhǔn)確性。溫度場實時測量與數(shù)值模擬結(jié)果顯示，填充冷絲與不填充冷絲時溫度場的分布不同，填充冷絲后的溫度場分布較不填充冷絲時明顯改善，提高了接頭微觀組織性能。溫度場的變化直接影響了應(yīng)力場的分布，導(dǎo)致冷卻過程中的殘余應(yīng)力發(fā)生改變。應(yīng)力場數(shù)值計算結(jié)果表明，填充冷絲與不填充冷絲時殘余應(yīng)力分布規(guī)律相似，只是應(yīng)力水平有所差異，填充冷絲后可以有效地降低殘余應(yīng)力，對焊接接頭