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第三章 材料成形热过程 本章内容包括： 第一节 材料成形热过程的基本特点 第二节 材料加热过程的热效率 第三节 温度场 第四节 焊接热循环 第一节 材料成形热过程的基本特点 第一节 材料成形热过程的基本特点 本节内容包括： 一、焊接热过程的基本特点 二、凝固成形热过程的基本特点 三、塑性成形热过程的基本特点 一、焊接热过程的基本特点 电弧焊热过程的一般特点 电弧焊热过程的一般特点 二、凝固成形热过程的基本特点 冲天炉 1．预热区内的热交换特点 1．预热区内的热交换特点 2．熔化区的热交换特点 3．过热区内热交换特点 过热度 并得出以下经验公式 式中 △T——铁水的过热度（℃）； Tmax—过热区内炉气最高温度(℃)； Tf—铁水的平均熔化温度(℃)； a—炉气温度曲线特性系数； h—过热区实际起作用的高度。 4．炉缸区内的热交换特点 热交换特点 第二节 材料加热过程的热效率 一、材料加热过程中的热效率 二、焊接成形加热过程的热效率 三、凝固成形加热过程的热效率 四、塑性成形加热过程的热效率 一、材料加热过程中的热效率 二、焊接成形加热过程的热效率 电弧焊热效率 三、凝固成形加热过程的热效率 焦炭发热量 第三节 温度场 一、焊接温度场 1．焊接传热的基本形式 2．焊接热传导的基本方程 热传导基本方程   3．数学解析的假定条件 假定条件 假定条件 假定条件 2)假定焊接热源一律视为作用于微元体上的集中热源，对应于焊件形式，假定有三种典型热源： a．点状热源：作用在半无限大物体中的三维导热的热源(图3—5a)T=f（x、y、z、t）； b．线状热源：作用在无限大薄板中的二维导热的热源(图3—5b)，T＝f (x、y、t)； c．面状热源：作用在无限细长杆棒件中的一维导热的热源(图3—5c)，T=f (x、t)。 假定条件  假定条件 4．瞬时热源的热传导过程 热传导 (1)点热源的特解 点热源 (2)线热源时的特解 线热源可以看作是在z轴上存在无数点状热源同时作用的情况。 线热源 (3)面热源时的特解 利用同样的方法，当焊件的初始温度T0≠0、焊接端面积为F时，面热源时的特解为 5．影响焊接温度场的因素 (1)热源的性质 (2)焊接工艺参数 (3)被焊金属的热物理性质 1)热导率λ 2)比热容c 3)体积热容cρ 4)热扩散率α 5)比焓H 6)表面传热系数α 1)热导率λ 热导率λ 2)比热容c 其它热物理性质 6)表面传热系数α 传热系数α 传热系数α 热物理性能参数 等温线范围 等温线 (4)焊件的板厚及形状 1)厚板焊接结构 2)薄板焊接结构 3)接头形式 二、凝固成形温度场 温度分布特点 1．铸件在绝热铸型中凝固 2．金属一铸型界面热阻为主的金属型中凝固 3．厚壁金属型中的凝固 4．水冷金属型中的凝固 第四节 焊接热循环 一、焊接热循环的意义 二、焊接热循环的主要参数 三、多层焊热循环的特点 四、影响焊接热循环的因素 一、焊接热循环的意义 二、焊接热循环的主要参数 1．加热速度ωH