2-3焊接热循环 4

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1、2.3焊接热循环1.焊接热循环及其主要参数在焊接过程中，工件的温度随着瞬时热源或移动热源的作用而发生变化，温度随时间由低而高，达到最大值后，又由高而低的变化被称为焊接热循环。简单地说，焊接热源循环就是焊件上温度随时间的变化，它描述了焊接过程中热源对母材金属的热作用。第三节焊接热循环2.3.1.焊接热循环及其主要参数在焊缝两侧距焊接远近不同的点所经历的热循环是不同的（见右图），距焊缝越近的各点加热最高温度越高，越远的点，加热最高温度越低。铝合金跨焊缝不同位置的焊接热循环1、加热速度（H）焊接加热速度要比热处理时的加热速度快得多，这种快速加热使

2、体系处于非平衡状态，因而在其冷却过程中必然影响热影响区的组织和性能；如：H(加热速度)—TP(相变温度)，会导致奥氏体化程度和碳化物溶解程度。2.3.1焊接热循环—主要参数2、加热最高温度(Tmax)Tmax指工件上某一点在焊接过程中所经历的最高温度，即该点热循环曲线上的峰值温度。考察位置不同最高温度不同冷却速度不同焊接组织不同性能不同。例如：熔合线附近（对一般低碳钢和低合金钢来说，其Tm可达1300—1350℃），由于温度高，其母材晶粒发生严重长大，导致塑性降低。2.3.1焊接热循环—主要参数3、在相变温度以上停留时间(t

3、H)在相变温度以上停留的时间越长，就会有利于奥氏体的均匀化过程。如果温度很高时（如1100℃以上），即使时间不长，对某些金属来说，也会造成严重的晶粒长大。为了研究问题方便，一般将tH分成两部分。即t’—加热过程停留时间：t”—冷却过程停留时间：2.3.1焊接热循环—主要参数4、冷却速度(或冷却时间)(c)冷却速度是决定热影响区组织和性能的最重要参数之一，是研究热过程的重要内容。通常我们说冷却速度，可以是指一定温度范围内的平均冷却速度（或冷却时间）也可以是指某一瞬时的冷却速度。对于低碳钢和低合复钢来说，我们比较关心的熔合线附近在冷却过程中经过

4、540℃时的瞬时速度，或者是从800℃降温到500℃的冷却时间t8-5,因为这个温度范围是相变最激烈的温度范围。2.3.1焊接热循环—主要参数下图给出了几个焊接热循环的主要参数2.3.1焊接热循环—主要参数2.3.1焊接热循环—主要参数板厚(㎜)焊接方法焊接线能量(J/CM)900℃以上停留时间冷却速度900℃时的加热速度(℃/S)备注加热时间冷却时间900℃550℃123510152550100100220TIGTIG埋弧自动埋弧自动埋弧自动埋弧自动埋弧自动电渣焊电渣焊电渣焊电渣焊940168037807140193204200010500

5、050400067200011760009660000.40.62.02.54.09.025.0162.036.0125.01441.21.85.57132275335168312395340120544022951.02.30.830.860301295210.30.70.250.251700120070060020010060473.53.0对接无坡口对接无坡口对接有焊剂热对接有焊剂热v型对接有热v型对接有热v型对接有热双丝三丝板极双丝单层电弧焊的电渣焊低合金钢时近缝区热循环参数焊接热循环参数可以用理论计算方法确定，也可以用近似算法和经验

6、公式确定。有时为了精确，常将几种方法联合使用。并且这种计算往往要配合某些实验，才能得到准确的结果。2.3.2焊接热循环—参数计算1、最高温度的计算根据传热理论，焊件上某点的温度经过tm秒后达到最高温度，此时其温度变化速度应为零，即：因此，可利用相应的热源传热公式求得Tmax值。快速移动点热源作用下的最高温度半无限体上离点热源移动轴的距离rx不远处，其热传播过程可以近似表达为:其中，为平面动径的平方，动径表示点到ox轴的距离，(由于为快速移动热源，因而认为热量只沿重直运动方向的平面内传播)。对上式取对数：对此式求微分：当时，t=tm，，所以，达

7、到最高温度所需时间为:2.3.2焊接热循环—参数计算快速移动点热源作用下的最高温度它代表有最高强度各点的轨迹最高温度Tm为：2.3.2焊接热循环—参数计算快速移动线热源作用时的最高温度快速移动线热源作用下进行平板对接焊接时，其温度为：当时，对于靠近热源移动轴的点，其散热来不及显著降低，即：btm<<1/2,则tm≈y02/2a，故最高温度为：如果考虑散热：2.3.2焊接热循环—参数计算快速移动线热源作用时的最高温度上面是由传热理论推导出的计算公式，由于其原始的理论条件与实际的情况有较大差异，故准确性方面存在不足。因此，也有人在理论的基础上通过

8、实验建立了一些经验公式，如薄板对接焊时，母材表面上某点的最高温度计算公式为：其中:T0—薄板初始温度(℃)；TM—母材的熔化温度(℃)；Y0—与热源移动轴线的(垂直