焊接实验技术学习资料.doc

《焊接实验技术学习资料.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接实验技术学习资料.doc（29页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、焊接实验技术HANJIE SHIYAN JISHU孔海旺太原科技大学材料学院焊接实验室前 言为适应材料加工焊接方向学生的实验教学要求，充分考虑课程和实验配合的需求，保证实践性教学环节，加强基本技能训练，提高科研和实验能力，结合专业特点，编写了这本实验教材。本书内容包括两部分，第一部分为测试技术的五个实验；第二部分包括焊接冶金学、弧焊电源、压力焊与特种焊等二十七个实验。由于编者水平有限，书中错误和缺点在所难免，竭诚希望读者批评指正。编 者2009年5月实验一 焊条的制造一、实验目的1、了解焊条材料的组成。2、了解不同型号焊条药皮的组成。3、掌握焊条制造的工艺流程。4、熟悉压涂机的构造及使用方法。

2、二、实验材料及设备1、H08A焊芯、药皮材料、水玻璃等。2、TL25型涂料机。3、YZH30型烘干机。4、托盘天平。三、实验原理1、涂料机工作原理：预制好的湿涂料在涂压机料缸中以一定的压力被挤压出来，并被涂敷在向前移动的焊芯上。2、焊条制造工艺流程：把加工好的焊芯、制备好的药皮材料输入到压涂机，即可生产出焊条。焊条制造工艺流程如图11所示。3、焊条制造原理：在焊条的制造前，首先应考虑的是焊条设计遵循的几个原则。设计原则是指在技术上必须满足设计任务和要求，达到各项技术指标的规定，在制造工艺上必须切实可行，同时还要考虑到经济效益及卫生指标等。设计依据是被焊母材的化学成分与力学性能指标，焊件的工作条

3、件及焊条的制造生产工艺条件等。设计方法是在传统配方基础上改进与创新、计算化学成分配比，对焊条的配方进行优化设计。焊条压涂包括两部分内容：1）选定焊芯；2）确定药皮类型及配方。焊芯的原料一般是盘条，要经过去锈等处理，按要求切断。目的，我国大多数焊条都是采用H08A焊芯配合不同的药皮制造各种焊条。为确定药皮的组成，实验前应有个初步的配方方案，所进行的一些分析和估算工作大体有下面几条：1）根据焊缝金属的使用性能要求，初步拟定焊缝金属的合金系统。2）根据工件的焊接性选定焊缝金属的合金系统。3）从实际的生产条件，确定合金化的方式，选定焊芯。4）根据焊缝金属合金系统的特点及使用性能要求，确定药皮类型或焊条

4、配方的渣系。5）由选定的渣系性能及药皮类型，估算合金的损失，从而初步确定药皮中的合金剂种类及数量。6）根据焊缝金属的性能，焊条的工艺性能和制造方面的要求，材料的来源及经济合理性能等多种因素，确定焊条药皮的初步配方进行试验。图1 焊条制造工艺流程图四、实验方法及步骤基本操作过程为：焊芯制备药皮配料压涂操作焊条烘干质量检查。具体步骤如下：1、焊芯制备将切好的焊芯，用砂布打磨去锈，经过表面油污清理以后的焊芯，才可以送到焊条药皮的压涂工序备用。2、药皮配料按表1 给定的焊条药皮配方，把各种粉状材料按配方要求的比例放在一起混拌均匀，加入适量的水玻璃进行混拌好后备用。 表1 焊条药皮配方 （g）焊条牌号人

5、造金红石钛白粉白云石大理石萤石钛铁矿J42222472800048J50701603521920焊条牌号白泥云母锰铁钛铁其 它纯碱石英低度硅铁J422112801120000J5070032104872203、压涂操作将上述混拌好的湿涂料送压涂工序与制备好的焊芯一起即可进行压涂，把湿涂料压涂在焊芯的表面上就完成了焊条的制造。1）根据准备涂敷的焊条的药皮直径和焊丝规格调整涂料头的定径模与定中管的硬质合金模蕊，以及配上相应的焊丝送进机构的轧辊和油缸内的导出管。放入焊丝，检查锥轮与焊丝的接触情况，焊丝的轴线应与油缸导丝管中心线和二轧辊的中心线相重合。料斗底部第二根焊丝必须被挡板遮住二分之一直径。2）

6、开动焊丝送进机构电机开关。检查焊丝送进情况和焊丝的夹紧力，要求送进过程中无中断现象。自料缸前端送出的焊丝，如以手臂加上阻力则要求轧辊仍能夹紧焊丝正常送进为宜。3）旋开料缸的联接（注意：在旋开前应抽出料缸导丝管内的一根焊丝），使料缸置于垂直位置，加入混合好的涂料。4）旋合油缸与料缸后，开动焊丝送进机构电机，使焊丝露出料缸涂料头约30mm50mm时，停止送丝。5）开动油泵电机开关，操作换向阀手柄使推料杆快速前进。当推料杆开始挤压涂料，根据涂料的稠度和成分确定油压力（调节YFB10H溢流阀）。6）当油压升到需要的压力时，立即开动焊丝送进机构送进焊丝（注意：焊丝送进应在涂料开始自涂料头挤出之前，根据操

7、作熟练程度，时间由操作者确定）。根据涂敷的焊条药皮质量及时调整涂料挤压速度（调节QDF1B8H流量控制阀）。若发现药皮偏心时，可调整送丝紧定螺钉。7）涂料挤压完后，停止焊丝送进，并使推料杆快速退回。8）抽出停留在料缸导丝管内的一根焊丝如继续涂敷可重新装料。9）旋下料缸前端的压紧螺母，使推料杆前进推出涂料头（若推料杆与涂料头导线套间的磨擦力不能将涂料头推出料缸时，可将料缸置于垂直位置，应用紫铜手锤将涂料头轻轻敲出），对涂料头及料缸进行清洗，以备后用。注：当涂敷2.0mm4.0mm的焊丝时，可将需要的一根导丝管套在内孔为6.1mm的导丝管内,再一起放入料缸的导线管内.4、焊条烘焙为排除焊条药皮中所

8、含水分应当对涂压后的焊条在烘干机中进行烘干。其烘干的温度取决于焊条的类型。要注意焊条药皮中含有多量有机物时，其烘焙温度不能过高，否则易造成烧焦变质。如一般情况下，酸性焊条为220300，碱性焊条为350400。对烘干后焊条的含水量一般要求为：酸性焊条1（高纤维素型除外），碱性焊条0.4%。5、质量检查通过抽检，对质量合格的焊条包装、入库。五、实验结果及分析整理实验数据，将有关数据填入表2中，并对所制焊条作初步分析。 表2 实验数据表格 （mm）焊 芯药皮厚度焊条直径型号规格长度直径六、问题讨论1、试简要分析焊条涂压中，压涂机的操作应注意的问题。2、说明药皮的三大作用。实验二 焊接热循环曲线的测

9、定一、实验目的1、了解焊接热循环曲线的特点。2、了解焊接规范对热循环曲线的影响。3、掌握测定焊接热循环曲线的方法。二、实验材料及设备1、铂铑铂热或镍铬镍硅热电偶（0.3mm0.5mm）。2、试件：30020020（mm）低碳钢板。3、交流弧焊机。4、XWT-204台式自动平衡记录仪。三、实验原理焊接热循环是指焊接件上某点经历焊接过程时的温度变化，可用函数T=f(t)的关系来描述。按此关系画出的曲线称为该点的热循环曲线。焊接过程中，焊接件上直接被热源加热的部位将被熔化形成熔池。连续相接的熔池冷却凝固后就焊缝。焊缝以远的部位则保持固态，焊件上各点由于处在焊件上的位置不同，受到焊接热的作用不同而经历

10、着不同的热循环，它们的热循环曲线也就不同。在离焊缝熔合线越近的点，加热速度越快，峰值温度越高，冷却速度也快，并且各点的加热速度都比冷却速度要大得多。这表示焊接接头热影响区的金属都经历了一个自发的特殊的热处理过程，产生了相变、晶粒长大、应力和变形等，从而对焊接件金属的组织和性能发生了很大的影响。因此，在实际中测量并正确控制焊接热循环，对于控制焊接接头热影响区金属的组织和性能具有重要意义。由于理论计算的热循环曲线（T=f(x,y,z,t)）所采用的假设条件与实际条件出入较大，计算的与实际测出的曲线仍有很大的误差，因此，实际上多用实测的方法来获得热循环曲线。焊接热循环的测定方法，分为接触式和非接触式

11、两种。在非接触测定法中，近年来发展了红外测温及热成像技术。这种方法的优点是测定装置不直接接触被测物体，不会搅动和破坏被测物体的温度和热平衡，响应时间快、灵敏度高，并且可边测温和自动记录。但由于这种测定法需要较复杂的设备和技术，故尚未大量推广。本实验利用的是接触式测温，是采用目前最常用的热电偶测温来获得热循环曲线。它是建立在热电偶两端由于温度差而产生热电势的基础上（类似在浇铸中测试件的应力实验）。测温时把热电偶的热节点焊在被测点上，热电偶的另一端与x-y函数仪联接，焊接时由于热节点受热产生热电势，把电势的信号输入记录仪，经放大后自动记录下来，然后利用热电势温度表换算，即可得到被测点的热循环曲线。

12、这种测温法由于热电偶的联接，会影响到被测物体的温度及热平衡，有时将降低测温的精确性，而且由于记录仪的机械惰性等原因，对于微小体积的快速温度变化呼应速度也慢。但它的突出优点是简单、直观、测出的温度有一定的精确性，因而仍是目前广泛采用的最主要的测温方法。四、实验方法及步骤焊接热循环的测定方法如图21所示。测定前，将热电偶的热节点焊入试件背面的测温孔，当电弧在试件表面上移动时，在函数记录仪上即可绘制出工件上各测温点热循环的热电势时间曲线。图21焊接热循环曲线测定法示意图应使第一个测温孔离起弧处的距离80mm，以便测定时该点已处于准稳定状态的温度场。测温孔的深度越大，说明该点离熔合线越近，则在焊接过程

13、中该点所达到的最高温度也就越高。 实验步骤如下：1）焊接热电偶。热电偶用电容储能式热电偶焊机焊合，以形成热节点。在试件焊道中心线的背面钻5m，深分别为16mm、17mm和18mm的测温孔，把热电偶牢固焊到测温孔内。热电偶的正负极要隔开，以防短路影响测量结果。2）把热电偶另一端分别接到函数记录仪上（接法是：镍铬或铂铑丝接正极，镍硅或铂丝应接负极）。用以下方法来鉴别：镍硅丝有磁性，铂铑丝比铂丝更硬。将记录仪各旋钮所置定的量程及走纸速度。3）焊接规范的调节。采用表21的焊接方法及规范。旋焊时当焊接电弧经过被测点正上方时，可测出各点的“热循环”曲线。表21测温用焊接方法和规范参数焊 接 规 范焊接方法

14、材料低碳钢板厚10 mm焊条规格：J422 ，4焊接电流A焊接速度mms11703手工电弧焊五、实验结果及分析根据记录仪上的“热循环”曲线，将电势换算成温度，整理有关数据填入表22。画出温度时间的热循环曲线。表23是热电势与温度对照表。表22实验数据表格测温点孔深mm温 度最高温度温 度加热到一定温度需时间s加热至最高温度需时间s冷却到一定温度需时间s12应该注意的是，因为热电偶的冷端受环境温度的影响，通常达不到0，所以，对测得的热电势应进行修正，以得出较准确的结果。但是，实验中若用端补偿器，则可自动消除误差，所以测出的热电势不必来修正。下面就热电势修正问题举例加以说明。例：冷端温度30，热电

15、偶分度号为LB3（铂铑铂为LB3，镍铬镍硅为EU2），由函数记录仪表示的热电势为8.421mV，测试点的温度T按以下方法求出。由LB3热偶分度表查得：ELB（30，0）=0.176mVELB(T,0)=ELB(T,30)+ELB（30，0）=8.4210.176 =8.597(mV)查LB-3热偶分度表得:T=916如果不进行修正，根据8.421mV查得的为：T900，结果产生了16的误差。六、附录1、表24给出了热电势与温度关系对照。2、LZ3型XY函数记录仪：1）工作原理XY函数记录仪是一种采用自动平衡原理的记录仪，其测量电路由桥式电位差计线路组成，如图22所示。图22函数记录仪测量原理图

16、表23热电势与温度对照表温度热电热mV温度热电热mV镍铬镍硅铂铑铂镍铬镍硅铂铑铂00051021.084.310251.000.14352021.504.418502.020.29953021.934.517753.060.46654022.354.6171004.100.64355022.784.7171255.130.83056023.214.8171506.131.02557023.634.9181757.131.22858024.055.0192008.131.43659024.485.1212259.141.65060024.905.22225010.151.86761025.325

17、.32427511.182.08962025.755.42730012.212.31563026.185.53032513.252.54564026.605.63335014.302.77765027.035.73537515.353.03166027.455.83940016.403.25067027.895.94341016.833.36468028.296.04642017.253.44169028.716.15143017.673.53870029.136.25644018.093.63471029.556.36145018.513.73172029.976.46646018.943.

18、82873030.396.46647019.373.92574030.816.67748019.794.02375031.226.78449020.224.12176031.646.89150020.654.22077032.066.999温度热电热mV温度热电热mV镍铬镍硅铂铑铂镍铬镍硅铂铑铂78032.467.105105043.2110.13679032.877.213106043.5910.25280033.297.322107043.9710.37081033.697.430108044.3410.48882034.107.539109044.7210.60583034.517.64

19、8110045.1010.72384034.917.757111045.4810.84285035.327.867112045.8510.96186035.727.978113046.2311.08087036.138.088114046.6011.19888036.538.199115046.9711.31789036.938.310116047.3411.43790037.338.421117047.7111.55691037.738.534118048.0811.67692038.138.646119048.4411.79593038.538.758120048.8111.9159403

20、8.938.871121049.1712.03595039.328.985122049.5312.15596039.729.098123049.8912.27597040.109.212124050.2512.39598040.499.326125050.6112.51599040.889.441126050.9612.636100041.279.556127051.3212.756101041.609.671128051.6712.875102042.049.787129052.0212.996103042.439.902130052.3712.116104042.8310.019图22中R

21、0为调零电位器，RX为测量电位器。R0与RX组成的桥路由一稳定的参考电源供电。为了降低RX的动触点在运转时所产生的热电势，桥路的输出采用分压形式，以提高仪表的动态性能。被测电压UX与UR进行比较，当二者不相等时，产生偏差电压U。此值输入到放大器中，经放大后使用机M转动，从而驱动测量电位器RX的滑动触头移动，使电桥输出电压UR发生改变。当UR与UX的差值为零时，放大器无信号输出，电机就停止转动，RX的滑动触头不动作，电桥便在新的位置达到了平衡。仪表的记录笔和测量电位器RX的滑动触头相连，因此记录笔随滑动触头移动，并在记录纸上作出相应的曲线。该仪器既能作出两个电量y=f(x)的函数关系，又作出电量

22、对时间y=f(t)的函数关系。2）使用方法（1） 在仪器接通前的准备1电源及记录开关置断开位置。2XT开关置X位置，测量开关断开，记录开关打向抬笔。3量程开关置短路。4把与接线柱短路。5把信号接到接线柱上。（2）接通电源，然后将测量开关接通。（3）作y-t运行时，将XT开关打向T，并将t的量程开关选择所需要的记录纸速度。（4）根据对位移传感器标定时所用的量程，选定Y轴的量程，同时按输入信号的变化情况，再将零位适当调整。（5）确定y-t运行正常后，将记录开关打向记录，进行自动记录，作出相应的曲线。实验三 焊条工艺性能试验一、实验目的1、了解影响焊条工艺性能的因素。2、了解焊条工艺性能对焊条质量的

23、影响。3、观察焊接的飞溅情况。4、掌握焊条熔化速度的测试方法。二、实验材料及设备1、低氢型焊条J507（J427）、非低氢焊条J422。2、直流弧焊机、交流弧焊机。三、实验原理焊条由焊芯、药皮组成。焊条的工艺性能是指焊条在工作中的性能，它是衡量焊条质量的重要指标之一。焊条的工艺性能主要有：焊接电弧的稳定性、焊条的熔化速度、飞溅以及脱渣等。焊条工艺性能的好坏，对工件的焊接质量起重要的影响。电弧稳定性是指电弧保持稳定燃烧（不产生断弧、飘移和磁偏吹等）的程度。焊条药皮类型及组成物等许多因素都影响着电弧的稳定性。电弧稳定性直接影响着焊接过程的连续及焊接的质量。由于造渣及压涂工艺的需要，一般在焊条药皮中

24、都含有云母、长石、钛白粉等成分，所以电弧的稳定性都好。然而，对于低氢焊条来说，由于药皮中萤石的反电离作用，在用交流电源焊接时，电弧不能稳定燃烧，只有采用直流电源才能维持电弧连续稳定地燃烧。焊条的熔化速度反映着焊接生产率的高低，它可以用焊条的熔化系数(ap)来表示。考虑到飞溅造成的损失，真正反映焊接生产率的指标是焊条的熔敷系数(aH)，aH是单位时间内单位电流所能熔敷在焊件上的金属重量。它们之间存在如下关系：aHaP（1） （1）式中：损失系数。药皮成分影响电弧电压，电弧气氛的电离电位越低，电弧电压就越低，电弧的热量也要越少，因此，焊条的熔化系数就越小。四、实验方法及步骤1、把试样打磨干净并编号

25、。2、分别称试件及焊条重要，并作记录G0和g0(单位：g)。3、按规定选择焊接电源，开启焊机。4、采用酸、碱性焊条进行焊接，并观察电弧的稳定性及焊条的熔化速度的变化。5、开始焊接，同时计时（t）, (单位：s)。6、试件去渣，待冷却后称其重量G及焊条重量g，记录数据。7、按下式求出相应的aH、aP。aH（GG0）It g/(Ah)aP（g0g）It g/(Ah)8、按（1）式求出。五、实验结果及分析1、数据表格表1 实验数据结果焊条牌号aPg/(Ah)aHg/(Ah)2、实验结果分析对表1中不同类型焊条的相关数据进行分析比较，说明其原因。六、问题讨论1、不同类型焊条的熔化系数不同，说明其影响的

26、主要原因。（药皮的组成不同）2、简述提高焊条熔化系数有何措施。（药皮成分对焊条熔化系数的影响：1、电弧电压：电压电弧热量熔化系数。2、熔滴过渡形态：短路过渡颗粒过渡熔化系数。3、药皮中有效热反应物质熔化系数。）实验四 弧焊电源分析及调节一、实验目的1、了解手工电弧焊电源的特性。2、分析手工电弧焊电流的粗调及细调的原理及作用。二、实验设备BX3300A交流弧焊机。三、弧焊电源特点交流弧焊电源具有结构简单、成本低、磁偏吹小、空载损失小、噪声小，但电弧稳定性差、功率因素较低，一般应用于酸性焊条及碱性交流两用焊条，手工电弧焊。直流弧焊电源具有过载能力强，电网电压波动影响小，但空载损失较小，效率稍低，一

27、般用于碱性焊条手工电弧焊。脉冲弧焊电源效率高，输入线能量小，特别适合热敏感性大的合金材料，薄板和全位置焊接，逆变弧焊电源具有高效节能、质量轻、体积小、移动方便、空载损耗小等特点，其工作原理是将输入三相380V、5060HZ的交流电流后由逆变器变中频交流电，然后经变压器再整流成为合适焊接用的直流电。选择的电流过大，易造成烧穿，药皮脱落，飞溅增多，易产生气孔、咬边、裂纹等缺陷，造成熔宽加大、焊肉薄、成形不良。电流过小，造成夹渣，熔滴流动不好，焊道较窄，熔深过浅，影响外观成形。四、实验方法及步骤 1、认识电源电板上的开关及相关部分。2、用改锥等工具打开机盖。3、了解内部结构，观察其组成部分。4、分析

28、各部分的作用。5、绘制有关草图。6、掌握电流调节的工作原理。7、装好机盖。五、问题讨论1、简要说明交流弧焊电源调节电流的工作原理。2、交流弧焊电源有何特点。实验五 手工电弧焊工艺操作一、实验目的1、了解观察领会引弧、收弧方法。2、观察手工电弧焊焊道的成形过程。二、实验材料及设备1、焊条J422、3.2mm和4.0mm。2、钢板A3，规格1050200（mm）。3、焊接工具：面罩、脚盖、手锤及钢丝刷等。4、BX3300A型交流弧焊机。三、实验说明1、操作要领1）角度。根据各种焊接方法，采取正确的焊条角度，否则会造成焊道偏移，单面熔化、未焊透，产生夹渣等焊接缺陷。2）运条。当电弧引燃后，焊条要有三

29、个基本方向的运动才能使焊缝良好成形。即朝着熔池方向作逐渐送进动作，作横向摆动和沿着焊接方向逐步移动。运条方法分为：直线形运条法、直线往返形运条法和三角形运条法等。3）弧长。弧长时，飞溅多，由于弧高，气体保护减弱，造成焊缝质量低，成形不良。电弧较短时，焊条易粘连，会产生内部渣和熔合不良等缺陷。2、安全检查1）检查电源开关是否良好。2）电缆线是否连接正确。3）焊钳是否能夹持住焊条。4）观察电线有无破损漏电。5）检查面罩是否有透光的现象。6）观察镜片是否清楚。四、实验方法及步骤实验过程为：引弧准备引弧运条收弧。1、引弧准备1）将焊接电流调为170A190A。2）把试件用工具清除表面的污物等杂物。3）

30、手持面罩和焊把，两脚离开半步，身体要处于能向任意方向进行焊接的姿势，保持自然状态。4）把焊条夹持在焊钳上与焊钳成直角。5）用面罩遮护面部避免弧光烧伤。2、引弧1）引弧就是使焊条和工件之间产生电弧。2）引弧有两种方式：接触法和划擦法。其特点都是在不同的角度接触和划擦工件的一点，接触导电。然后拉开一定的距离（2mm4mm），即可形成稳定的电弧。3、运条1）在划好线的钢板上，从始焊点的前方10mm20mm处引弧，如图101所示。图101焊接位置示意图2）保持焊条与焊接方向成7080角与母材表面法线成15角。3）随焊条的熔化，慢慢降低焊把，向下输出焊条，保持弧长3mm4mm左右，同时使电弧从左向右直线

31、移动，并且以30cm/min的速度向前运条。 4）一根焊条通常是焊长的05倍，所焊的焊道宽度是焊条直径的2倍，焊道高度不应超过2mm。5）焊道的接头方法（接续法），除去焊道未端的熔渣，并用钢丝刷予以清理干净。按图102所示，在处引弧，沿迅速折回（）继续焊。6）焊缝终点弧坑的处理。在焊道终点使电弧缩短，同时要像图103所示那样往后拆返，于上方切断电弧，也就是把收弧点到焊肉上，以继续的手法把电弧压低填满弧坑直到与焊道高度一样为止。图102焊道接头法 图103弧坑处理4、收弧在一条焊缝焊完时，应把弧坑填满，如果收尾时立即拉断电弧则会形成低于焊件表面的弧坑，过深的弧坑使焊缝收尾处强度减弱，并易造成应力

32、集中而产生裂纹。焊道的收尾动作不仅是熄弧，还要填满弧坑，一般收尾动作有以下几种：划弧收尾法、反复弧收尾法及回焊收尾法。五、实验结果及分析1、观察焊道波形表面凸凹情况。2、焊道始端和收尾的处理。3、检查有无咬边及未焊透等缺陷。焊接测试技术实验实验一 应变片的粘贴工艺一、实验目的、认识各种应变片。、观察应变片的内部结构及组成。、掌握应变片的粘贴工艺。二、实验要求、实验前熟悉应变片的有关粘贴工艺内容；、应变片的粘贴工艺；、影响粘贴质量的原因。三、实验材料及器材、砂布；、分析纯乙醇或丙酮、脱脂棉球；、不锈钢镊子，红外线灯和聚氯乙稀薄膜；、胶基应变片（），接线块；或胶水和放大镜；、等强度梁。四、实验方法

33、：、试件表面应清洗光滑，磨角的斜纹线及清洗烘干等。、应变片检查：外观、阻值，连接线是否可靠；、按图位置粘贴应变片后粘接线块；、粘贴质量检查：包括位置、气泡、阻值、绝缘、开路、短路等。、经h固化。五、问题讨论应变片粘贴技术的关键是什么？你是怎样粘贴的？1筛选：外观、阻值，连接线是否可靠2被测面处理：磨角的斜纹线，3定位置：划线，4贴，5检查：包括位置、气泡、阻值、绝缘电阻至少500兆欧以上、开路、短路等，6接线实验二 应变片灵敏系数K的测定一 实验目的1分析了解应变片相对电阻变化与应变之间的关系；2了解应变仪设定的灵敏系数对测量结果的影响；3 掌握应变片灵敏系数的测定方法。二 仪器设备1 CM-

34、1L型静态应变仪一台。2 BDQ-1D等强度梁低碳钢=2.10 GPa (=2.1104/2)及法码一套。3 游标卡尺及直尺各一件。三 实验原理等强度梁上的电阻应变片在载荷作用下产生应变时，其电阻产生的相对变化与之间有下列关系= （1）因此只要我们测出与的值，即可求得应变片的灵敏系数值。 如图1所示，在等强度梁中，其梁的厚度为常数，宽度是的一次函数（即=）。但由于等强度梁的特点，每一点的应力都相等。即= （2）式中：=作用在梁根部的力炬； =断面摸量。由虎克定律可知=，梁任一点的应变为= （3）电阻应变片的相对变化可从应变仪的读数盘直接得出的和应变仪所设定的灵敏系数求得。即 = （4）此外，应

35、变片所反应的应变值实际上就是梁表面的应变值。由（1）、（4）式可得出测定应变片的灵敏系数为：= （5）四 方法步骤1测量并记录等强度梁的厚度、最大宽度和悬臂长。2将应变仪灵敏系数旋钮调到2处，然后把仪器调平衡。3接片组桥，逐点测量。（注：分别用图1中、均与得到一次组合接成半桥）。4测量时每次加载2kg，每点测三次，并作相应记录按下式求出填入表1中。=- （6）最后求出三次的平均值。表1 实验数据表格项 应 目变 片一二三其它= ，= 46 ，= 300 ，= 4 备注等强度梁应变公式：=弹性模量：=2.0104/2五 实验报告要求1计算测量值按表中的记录项目进行试验结果整理计算。把应变片三次的

36、平均值(=1,2,3，测量点数)组成的测量列按=/, （为应变片取样数）求出其算术平均值,然后按下式求出应变片的灵敏系数为：=/ （7）2误差分析1) 测量值的偏差=- （8）2) 测量值的均方根误差= （=1，2，3） （9） 3) 平均值的均方根误差= （10）4) 最终测量结果%5) 用误差表示灵敏系数=按有关公式计算将数据整理填入表2中。表2 测量误差计算参数表内电 容阻 注：应变式传感器的标定，传感器的桥压输入端的两线接应变仪的A、C，电压输出端的两线接B、D。用标准压力机给出一个标准压力，看应变仪的读数，反复切换到K的界面调试K值，直到应变仪的读数与加的标准压力相等，此时K值就是传

37、感器的专用系数。实验三 静态应力的测试一、实验目的、通过实验手段，对所测数据借助分析，比较的方法，以达到对电桥加减特性的深入理解和掌握。、用不同布片、接桥方法，去测量等强度梁上某点的应变值以便对电桥特性较熟悉的掌握和学习具体的接桥方法。二、实验要求实验前应熟知：、有关电桥平衡及输出的概念和电桥输出电压公式；、电桥的加减特性；、线性温度补偿原理。三、实验器材和仪器、BDQ-1D等强度梁（见实验三图所示）。、砝码、静态应变仪(CM-1L)，电桥接线板。四、实验方法按照表格所例项目及要求，完成电桥，仪器调平，加载，读数，并记录整理所得各项数据填入表中。五、问题讨论：、由实验结果总结电桥加减特性的重要

38、结论；、运用加减特性说明温度补偿法线路补偿原理。表实验数据表序号接桥方法能否补偿仪器读数值桥臂系数N试件工作表面主应变值一次二次三次均值112-0.331.3405263.3实验四 动态应力测试一、实验目的、熟悉动态应变仪等的操作规程和使用方法。、通过应力测试，进而深入理解和真正掌握非电量电测法，以便在实际中应用。二、实验要求、实验前熟读动态应变仪与有关设备的工作原理和工作特性，学会正确使用这些较精密的电子仪器是我们学习应变片电测技术的基本要点。、对动态应变仪应了解。、正确接桥（电桥盒）。、了解数据采集分析软件系统的使用。三、实验设备和仪器、CS-1D动态应变仪；、BDQ-1D等强度梁；、TP

39、-1调频控制器、桥盒；、数据采集仪、电脑。四、实验内容及步骤在等强度梁上，用桥盒组成的不同接桥法分别进行测量，用TP-1调频控制器使梁产生振动，应变片感受应变得到的电阻变化经过应变仪和数据采集器输入到电脑，在电脑显示出应变曲线。开启动态仪，接好桥盒，选好通道，调平动态仪。、标定：分别进行正、负标定，反复调平衡电桥。、测量：用TP-1调频控制器加载，选测量档，进行数据采集，计算应力和应变。数据采集分析软件系统的使用：、 启动软件系统，新建文件；、 通道设定（包括量纲、单位/V 200、校准），最后隐藏通道；、 零点补偿的选择；、 确定坐标系统；500 -500、 零点的采集；、 采集数据，标定、测量；、 停止采集，保存打印新文件，并将该文件的图像张贴到word文件。五、实验结果及分析：、简述从被测对象（等强度梁）的布片与接桥到应变记录曲线，中间有哪些转换过程和环节？、将原始数据填入表中并计算。表 实验数据表序 次12动荷数据/g测前标定值/测后标定值/衰减倍数应 变应 力实验五 热电偶校实验一、实验目的通过了解热电偶校正方法，掌握所用仪器和装置的使用方法。二、实验要求实验前对所使用仪器装置的性能有一般的了解，明白校正原理。三、仪器设备及器材、WY-2型直流稳压电源、J31型直流