陶质焊接衬垫烧结窑炉温度控制系统研究开题报告

全文总字数：5741字

1. 研究目的与意义（文献综述）

（一）选题目的

中国早在约公元前8000-2000年（新石器时代）就已经发明了陶器，并一直使用至今。在焊接领域，陶质焊接衬垫是一种重要的焊接材料，陶质焊接衬垫主要应用在高效焊接工艺中，广泛应用于船舶制造、管道运输、压力容器制造、桥梁等各种钢结构的制造中。例如船舶建造焊接时，药芯焊丝陶瓷衬垫单面打底焊可免除反面坡口气刨、打磨和分段翻身等工序,极大地提高了造船效率^[1]，保证接头根部焊透和焊缝背面成形，提高了焊接的质量。陶质焊接衬垫是由衬垫块和铝箔组装而成，衬垫块是陶质材料，制造衬垫块有一个烧结过程，在衬垫工业生产中，窑炉的温度控制尤为重要。传统的陶质焊接衬垫烧结温度控制由操作人员靠仪表对温度压力等数据进行监测，再采取人工操作对窑炉温度进行控制，此方法温度控制主要凭借烧窑师傅的经验，本质都是依靠人工对窑炉内部燃烧的温度、气压及烧成环境进行控制，这使得整个烧制过程没有很好的科学性，同时对于产品的质量分析以及技术优化，都不能有很好的依据^[2]。本课题着力研究适合陶质窑炉烧结温度控制的自动化系统，考虑运用先进的控制技术对窑炉温度进行高精度的控制，以提高产品的品质，节约能耗，提升公司生产的效率和竞争力。

2. 研究的基本内容与方案

（一）研究的基本内容

本课题针对陶质焊接衬垫烧结窑炉温度系统控制的要求，以plc为温度控制系统的核心，采用pid控制算法实现对窑炉温度的控制。主要研究内容如下：

1.研究陶质焊接衬垫烧结的物理化学过程、生产工艺流程以及窑炉构造，分析烧结过程各阶段所需的温度、气压等参数，得出烧制温度曲线。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，相关企业调研考察（可能延后），熟练掌握plc编程方法

第7－11周：温度控制单元设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]赵宗立. 药芯焊丝陶瓷衬垫单面焊打底焊缝抗裂性研究[d].武汉理工大学,2012.

[2]郑维凯. 基于eplc的窑炉数码控制系统的研究与应用[d].杭州电子科技大学,2016.

[3]李颖冲. 陶瓷窑炉温度测控系统的设计与研究[d].兰州交通大学,2010.