熔焊原理第一章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,熔焊原理,主要内容,焊接热过程,焊缝金属的组成,焊接冶金,焊接接头的组织与性能,焊接冶金缺陷,焊接材料,焊接热过程,焊接热过程及其特点,焊接热源,焊接温度场,焊接热循环,焊接热过程及其特点,一、焊接热过程,在焊接热源作用下金属局部被加热与熔化，同时出现热量的传播和分布的现象，而且这种现象贯穿整个焊接过程的始终，这就是焊接热过程。,二、焊接热过程的特点,1,）焊接热量集中作用在焊件连接部位，而不是均匀加热整个焊件。,2,）热作用的瞬时性，焊接时，热源以一定速度移动，焊件上任一点受热的作用都具瞬时性，即随时间而变。,焊接热过程及其特点,三、焊接过程对焊接质量的影响,1,）焊接热过程决定了焊接熔池的温度和存在时间。,2,）在焊接热过程中，由于热传导的作用，近缝区可能产生淬硬、脆化或软化现象。,3,）焊接是不均匀加热和冷却的过程。,4,）焊接热过程对焊接生产率发生影响。,焊接热源,一、常用的焊接热源,电弧热、化学热、电阻热、摩擦热、等离子弧、电子束、激光束、高频感应热,二、焊接热源的主要特征,功率密度是指热源和工件之间有效接触的每单位面积上传送的功率，一般以每平方米或每平方厘米的瓦数表示。,通常从以下三个方面对焊接热源进行对比：,（）最小的加热面积,（）最大功率密度,（）在正常的焊接工艺参数条件下能达到的温度,三、焊接过程的热效率,我们把焊件（包括母材与填充金属）所吸收的热量叫做热源的有效热功率。有效热功率是热源输出总功率的一部分。,焊接热源,焊接温度场,一、焊接过程中热传递方式,1,、热传导,热传导发生于物体内部或相互接触的物体之间。,2,、对流,对流是由运动的质点来传递热能的，它是利用不同,温度区域质点的比重不同来传热的。,3,、辐射,辐射是因为物体受热之后，内部原子发生振动而出,现一种电磁波，此电磁波从物体的表面向外发射，,它到达另一物体的表面时又转变为热能,。,焊接温度场,二、焊接温度场的定义,焊接温度场是指焊接过程中某一瞬时焊件上,各点的温度分布。,温度场的数学表达式可写作,T=f(x,，,y,，,z,，,t),三、焊接温度场的特点,1,、可用图形表示；,2,、等温线或等温面之间互不相交，有温度梯度。,焊接温度场,四、焊接温度场的分类,根据焊件的尺寸和形状，温度场可以是三维的,（即三向传热）、二维的（即两向传热）和一维的,（即单向传热）。,五、影响焊接温度场的因素,、热源的性质,、焊接参数,、被焊金属的热物理性能,、被焊金属的几何尺寸,焊接热循环,一、焊接热循环,在焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点的温度随时间由低而高达到最大值后又由高到低变化的,过程称焊接热循环。,二、焊接热循环的特征,1,）加热最高温度（即峰值温度）随着离焊缝中心线,距离的增大而迅速下降；,2,）达到峰值温度所需的时间随着离焊缝中心线距离,的增大而增加；,3,）加热速度和冷却速度都随着离焊缝中心线距离的,增大而下降，即曲线从陡峭变为平缓。,焊接热循环,三、焊接热循环的主要参数,1,、加热速度（,W,H,）焊接的加热速度比普通的金属热处理条,件下快得多，它受焊接方法、焊接热输入、板厚及几何尺寸,和金属热物理性质的影响；,2,、峰值温度（,T,m,）即加热最高温度，它决定着焊后母材热影,响区的组织与性能；,3,、高温停留时间（,T,H,）是指在相变温度,T,H,以上停留的时间，,该时间对于金属相的溶解、析出、扩散均质化以及晶粒粗化,等影响很大；,4,、冷却速度（,W,C,）和冷却时间（,t,8/5,或,t,100,）是影响焊接热影,响区组织与性能的主要因素。,焊接热循环,四、影响焊接热循环的主要因素,凡是使热输入值或热量传递速度发生变,化的因素，都会对热循环参数产生影响。,、热输入；,、预热温度；,、焊接方法；,、焊接接头尺寸形状；,、焊道长度。,焊接热循环,五、焊接热循环的调节方法,、根据被焊金属的成分和性能选择适用的焊接方,法；,、合理选用焊接工艺参数；,、采用预热或缓冷等措施降低冷却速度。,对某些要求快冷的材料也可以采用某些强制冷却的,措施以提高冷却速度；,、调整多层焊的层数或焊道长度，控制层间温度。,