焊接冶金温度场-第2讲详解.ppt

3. 焊件上加热区的热能分布 (1) 活性斑点区  活性斑点区是带电质点（电子和离子）集中轰击的部位，并把电能转为热能，该斑点的直径为dA. (2) 加热斑点区  加热斑点区焊件受热是通过电弧的 辐射和周围介质的对流进行的. 加热斑点的直径为 dH，在该区内热量的分布是不均匀的，中心高，边缘低，形如立体高斯锥体. 加热斑点区的比热流分布为： 其中，q m为斑点中心之最大比热流，k为热流集中系数，r为任意点距中心点的距离. 上式用于计算： a. 加热区内任意点的比热流qr ; b. 电弧的全部有效热能： c. 由此式还可以求出： 二、焊接温度场 1. 焊接温度场：  (1) 定义：某瞬时，焊件上的温度分布称为“焊接温度场”.  表示式： T=f (x, y, z, t) 式中： T—焊件上某点某瞬时的温度； t—时间； ( x, y, z)—焊件上某点的空间坐标. (2) 表示方法： 等温线（等温面） ——把焊件上瞬时温度相同的各 点连接在一起，成为一条线 或一个面.  2. 准稳定温度场 稳定温度场： 焊件上各点的温度不随时间而变动. 非稳定温度场： 焊接温度场各点的温度随时间而变动. 准稳定温度场： 恒定功率的热源固定作用在焊件上时，开始一段时间 内，温度是非稳定的；但经过 一段时间之后便达到了饱和状 态，形成了暂时稳定的温度场. 焊接温度场是准稳定温度场  5. 影响温度场的因素 热源种类、焊接规范、材质物理性质、焊件形态、热源作用时间等. （1） 热源种类 焊接热源的性质不同，焊接温度场的分布也不同: h25mm钢板的电弧焊为点热源; h 100mm 钢板的电渣焊却认为是线热源. 电子束和激光焊时，热能极其集中，温度场范围很小; 气焊时，热源作用面积较大，温度场范围也大. （2） 焊接规范 相同焊接热源，因焊接规范不同，温度场的分布也有很大区别： 以h=1cm的低碳钢焊接为例： a. 当功率q=常数时，随焊接速度v的增加，等温线的范围变小，且宽  度变小较明显，等温线形状变得细长； b. 当v=常数时，随q的增大，等温线的范围也随之增大； c. q/v保持定值，同比例改变q和v，则会使等温线拉长，因而使温度 场的范围也变大. （3）被焊金属的物理性质 1）导热系数（λ） 在单位时间内，单位距离沿法线方向温度相差1℃时，经过单位面积所传 播的热能. I. 导热系数随金属的化学成分、组织和温度的不同而改变.