焊接冶金原理 黄继华02焊接热过程2.pptx

材料焊接冶金原理与工艺;第2章 焊接热过程;2.2.4焊接温度场的有限单元法;;2.2.5焊接温度场的影响因素;2、焊接线能量;3、被焊金属的热物理性质 热导率、比热容、容积比热容、表面传热系数和热晗等，其中热导率和容积比热容对温度场影响最大。;4、焊件的厚度及形状;2.3焊接对流传热;在液态熔池内部的热对流和热传导是不能明确分开的两个传热过程： 液态金属保有的热量会在熔池流动过程中传递到其他区域； 熔池内部的温度分布不均匀的，也必然会存在热传导过程。;2.3.2电弧焊对流传热;铝合金熔池浮力对流;2、洛仑兹力;通过浮力流（a）和洛伦兹力流（b）产生的熔池对比;3、表面张力;当熔池的表面存在这某些表面活性物质时，表面张力梯度将由负值转变为正值，这样会引起Marangoni对流的换向，使熔深增加。在不锈钢焊接中，具有这种作用的活性物质有O、S、Se和Te等等。;熔池中Maraggoni对流的Heiple模型：（a~c）低硫钢；（d~f）高硫钢;4、等离子流力;弧长2mm和弧长8mm的低碳钢定点钨极气体保护焊焊缝;2.3.3激光焊接熔池对流传热;深熔未穿透焊熔池流动;深熔穿透焊熔池流动;激光焊缝熔池流动行为数值模拟;匙孔前壁局部蒸发极其产生的熔池波动;熔池中钨颗粒的运动轨迹;2.4 焊接热循环;材料在焊接热循环条件下，可以看作是一种特殊的热处理过程。与一般热处理过程相比较，焊接热循环具有如下特点： （1）加热速度快。焊接过程中加热速度极快，电弧焊每秒钟可高达几百摄氏度，高能束焊更快，材料在瞬间即被熔化，最高加热速度可达每秒钟上千摄氏度； （2）高温停留时间短。焊接过程中高温停留时间很短，大约在几秒~数十秒范围内。这一特点导致在焊接过程中的热影响区的组织转变可能并不充分，而且具有非平衡的特征； （3）空间不均匀。焊接是一个不均加热和冷却的过程，也可以说是一种能够特殊的热处理，从而使热影响区造成不均匀的组织和性能。同时也会产生复杂的应力与应变，给焊接结构的安全稳定性带来了许多复杂的问题。 ;2.4.2 焊接热循环的特征参数;2、峰值温度 是推断组织变化的重要依据； 可以间接地判断焊件产生内应力的情况和塑性???形区的范围。;板厚 (mm);2.4.3 焊接热循环的影响因素;CLAM钢TIG焊与电子束焊热影响区t8/5对比（数值模拟）;2、焊接热输入的影响;3、预热温度的影响;4、接头尺寸形状的影响;5、焊道长度的影响;2.4.4 多层多道热循环;1、长段多层焊焊接热循环;3、短段多层焊焊接热循环