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1焊接热过程的特点

焊接热过程的局部集中性:焊件在焊接时不是整体被加热,而热源只是加热直接作用点附近的区域,加

热的冷却极不均匀;

焊接热源的运动性:焊接过程中热源相对于焊件是运动的,焊件受热区域不断变化.当焊接热源接近焊件

某一点时,该点温度迅速升高,而当热源逐渐远离时,该点又冷却降温.

焊接热过程的瞬时性:在高度集中热源作用下,加热速度极快,即在极短的时间内把大量的热能由热源

传递给焊件,又由于加热的局部性和热源的移动而使冷却速度也很高.

焊接热过程的复合性:焊接熔池中的液态金属处于强烈的运动状态.在熔池内部,传热过程以流体对流

为主,而在熔池外部,以固体导热为主,还存在着对流换热以及辐射换热.因此是复合传热.

2焊接热源:电弧热,化学热,电阻热,摩擦热,等离子焰,电子束,激光束.

焊接热效率:焊接电弧热功率有效利用系数,主要取决于焊接方法,焊接工艺参数,焊接材料和保护方式等.

电弧焊接时热量的利用及其损失:

损失于周围介质;损失于飞溅;熔滴过渡;焊条金属吸收;基本金属吸收.

3焊件上的热量分布:热源把热量传给焊件是通过焊件上一定的加热面积进行的.对于焊接电弧来讲,该面

积称为加热斑点.设加热斑点的半径为R,它的定义为,电弧传给焊件的热能中有95%落在以R为半径的加

热斑点内.加热斑点内的热能分布不均匀，中心多而边缘少.单位时间内通过单位面积提供给焊件的热能称

为热流密度,一般近似的用高斯曲线来描述加热斑点上的热流密度分布.

4焊接温度场

热传导定律傅立叶定律(略,公式太难打),指通过物体某一点的热流密度与垂直于该点处等温面的

温度梯度成正比.

对流换热定律对流是指流体各个部分之间发生相对位移,冷热流体相互参混引起的热量传递方式.

对流仅能发生在流体中,而且必然伴有热传导现象.这种对流与热传导联合起作用的热量传递过程,称为对流

换热.焊接过程中空气流过试件表面,冷却水流过焊矩内部，都是对流换热的例子.计算公式:牛顿冷却公式

(略).

辐射换热定律斯蒂芬-玻尔兹曼定律.受热物体辐射的热流密度与起表面温度的四次方成比例.

5典型的焊接温度场

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A焊接温度场的准稳定状态:正常焊接条件下，焊接热源都是以一定的速度沿接缝移动的,因此,相对温度

场也是运动的,有电弧或其他集中热源产生的运动温度场,在加热开始时温度升高的范围会逐渐扩大,而达到

一定的极限尺寸后,不再变化，只随热源移动.即热源周围的温度分布变为恒定,将这种状态称为准稳定态.

厚大焊件焊接时的温度场,在移动热源轴线上各点的温度分布,按两种情况讨论:在热源后方各点的温度

与焊接速度无关;在热源前方各点，焊接速度越大,热源前方温度的下降就越急剧.在极大的焊接速度下，其

热传播几乎全部在横向上.

薄板焊接时的温度场,在移动热源轴线上的温度分布并不是对称于热源中心,而是热源前方温度梯度大,

而后方温度梯度小，热源后方的温度分布与焊速有关,这一点与厚大件焊接时不同.薄板焊接还考虑表面传

热的影响.

大功率告诉移动热源的温度场,大功率高速移动热源以高热功率q和高移动速度v为特征,定义单位长度

焊缝上输入的热量q/v为热输入,单位是J/m,当热输入保持常数时工艺参数q和v成比例增加.当移动速度

极高时,热传播主要在垂直于热源运动方向上进行,在热源运动方向上的传热很小，可以忽略不计.此时厚大

焊件或薄板可以划分为大量垂直于热源移动方向的平面薄层,当热源通过这一薄层时,输入的热量仅仅在此

薄层扩散.

6影响焊接温度场的主要因素: