文档介绍：第二节熔焊热过程
一、焊接热效率
η=Q/Q◦
η---热效率
Q---有效用于加热焊件的热量
Q◦---热源提供的热量
η的高低取决于热源性质、焊接工艺方法、焊材的种类(焊条、焊剂、保护气体)、被焊金属性质、尺寸形状
二、
焊接热过程
传热过程--化学冶金过程--结晶相变过程
三、焊接热循环
焊接热循环的概念
焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到最高值后,又由高而低随时间的变化称为焊接热循环
T
t
焊接热循环是用来描述焊接过程中热源对母材金属的热作用。
在焊缝双侧不同距离的各点所经历的热循环是不同的(见下图)
焊接热循环的主要参数
(一)加热速度(v H)
v H= d T / d t
v H T相变 A均质化和碳化物溶解越
不充分热影响区冷却后的组织、性能
(二)加热的最高温度(Tm)
低碳钢和低合金钢焊接时,在熔合线附近的过热
区,由于温度高(1300~1350℃),晶粒发生严
重长大,从而使韧性严重下降
(三)在相变温度以上的停留时间(t H)
高温停留时间t H为焊接加热和冷却过程中在相变
温度以上的停留时间,分为加热过程的停留时间 t′
和冷却过程的停留时间 t′′
t H = t′+t′′
t H 越长,越有利于奥氏体的均质化过程,但
t H 越长,奥氏体晶粒越容易长大;特别是在温度较
高时(如1100℃以上),即使停留时不长,也会产生
严重的晶粒长大。
(四)冷却速度(v c)和冷却时间 (t 8/5、t 8/3、t 100)
1. 冷却速度是一个不易准确描述的变化量,
在工程实际应用中常用冷却时间t 8/5、 t 8/3或
t 100来表述焊接冷却过程
2. t 8/5、t 8/3为焊接冷却过程中温度从800~500 ℃或800~300 ℃的冷却时间
3. t 100为焊后冷却到100 ℃所花时间
影响焊接热循环的因素
熔焊时,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的能量称为热输入。电弧焊的热输入为:
q/v=η(IU/v)
q/v---热输入(J/cm)
I------焊接电流(A)
U------电弧电压(V)
v-------焊接速度(cm/s)
η-------电弧加热功率有效系数焊条焊η=-
埋弧焊η=- 钨极氩弧焊η=
η与电弧长度有关,弧长增加时η降低,反之则增加。
热输入(q/v)对热影响区的大小和接头的性能有直接的影响。热输入越大,热影响区越宽,反之则越窄。
预热、层间温度越高,热输入越大。
将降低焊缝组织在高温期停留时间
板厚----增大,冷却速度加快
接头形式--角焊缝比对接接头冷速快
材料的导热性--导热性好则冷速快