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影响焊接温度场的因素

Clicks:1963 Update time:2022-01-10

    影响焊接温度场的因素可归纳为以下几个主要方面。

    1.热源的影响

    不同热源由于它们的热强度(单位时间内供给的热量)和热量分布不同,因而影响温度分布。电弧的热强度比气焊火焰的热强度大。所以在焊同一厚度的材料时,电弧焊的温度场就比气焊小。况且电弧热量分布较气体火焰热量集中,也就是受热作用的区域小,即焊接热影响区小。在一般情况下热影响区小对焊接接头的性能有利。因此热强度越大,热量分布越集中的热源(如电子束,等离子弧等)在焊接工艺中越有发展前途。

    2.基本金属热物理性能的影响

    (1)导热系数(λ)

    表示材料传导热量的能力,不同材料的导热系数差距很大。同一材料的导热系数也随温度的变化而变化。

    (2)比热(c)

    一单位重量的材料温度升高1℃所需的热量。不同的材料其比热也不同,铝比热较大,碳钢比热较小,而铜介于二者之间。

    由于材料的热物理性质不同(主要是热导系数,比热),使温度场的分布相差很大。导热能力越差的材料其高温受热区域越大,也就是引起组织性能变化和变形的热影响区越大,往往由此而引起的问题越多越严重。但从另一角度讲,导热差的材料对热源的热利用率高,焊接熔化效率较高。

    3.焊接工艺参数的影响

    焊接工艺参数中,以电弧率及焊接速度影响较大。在板厚及焊接速度一定时,电弧功率大,受热达600℃的高温区域就增大。在电弧功率和板厚一定时,增大焊接速度,则600℃的高温区域就缩小。因此我们可适当调节焊接工艺参数,控制热影响区的大小。

    4.板厚的影响

    材料厚度对温度场的分布影响也很大,厚度大导热快,厚度小导热慢。因此在相同的热源功率和工艺规范时,厚板的温度场分布范围较小,薄板的温度场分布范围较大。

    5.焊接接头形式的影响

    不同的接头形式,热的传导情况不同。热传导最容易的接头其热场分布范围最小(热传导的易难相当于材料导热能力的大小)。

     

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