熔焊原理第一章.ppt

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1、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

2、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：（１）最小的加热面积（２）最大功率密度（３）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

3、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

4、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１、热源的性质２、焊接参数３、被焊金属的热物理性能４、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

5、要参数1、加热速度（WH）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（Tm）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（TH）是指在相变温度TH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（WC）和冷却时间（t8/5或t100）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。１、热输入；２、预热温度；３、焊接方法；４、

6、焊接接头尺寸形状；５、焊道长度。焊接热循环五、焊接热循环的调节方法１、根据被焊金属的成分和性能选择适用的焊接方法；２、合理选用焊接工艺参数；３、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；４、调整多层焊的层数或焊道长度，控制层间温度。