焊件上的焊接温度场随着焊接热源的能量.PPT

全国职业教育数字化资源共建共享 W-* 焊接技术课题 编号：ZYKC201117 welding 焊接变形的来源 华侨大学 焊接变形的来源 焊接变形产生的根本原因就是焊件在焊接过程中经受了不均匀的加热及冷却。由于焊接热过程对焊件的作用，在焊接构件中产生了应力状态及尺寸、形状的变化。 焊接变形的来源 1.3.1 焊接变形的来源 焊接温度场：由于焊接热源的作用，在焊件上产生了不均匀的温度，并且焊接方法、焊接参数以及被焊材料等条件的不同，将有不同的温度场。薄板焊接时的温度场如图1-12所示。图1-12a、1-12b分别为薄板沿纵向截面及横向截面的温度分布曲线。图1-12c为薄板平面上焊接温度场的等温线。对于低碳钢来说，达到600℃时材料处于塑性状态。因此600℃等温线区域内就是低碳钢材料受热产生塑性变形的范围。这个区域的大小与焊件冷却后的焊接应力与变形的大小有关。 焊接变形的来源 图1-12 薄板焊接时的温度场 a）沿纵向截面的温度分布 b）沿横向截面的温度分布 c）薄板平面上的等温线 焊接变形的来源 从图1-12可以看到焊接温度场有以下特征： （1）焊件上各处的温度不同，并且差别很大。 熔池中的金属处于液体状态，温度在材料的熔点以上。靠近熔池的区域温度也比较高，对于低碳钢材料，通常认为超过600℃的区域完全丧失了弹性，也就是焊缝及其附近超过600℃的区域处于热塑性状态。距离焊缝越远的区域，其温度下降的越多，直至室温状态。因此，焊件的材料也是由热塑性状态、半塑性状态过渡到弹性状态。 焊接变形的来源 （2）焊件上各点的加热及冷却也是不均匀的。 在同一瞬时，焊件上各点的温度不同，而且各自的升温与降温的趋势也不同。当靠近焊缝区域处于降温时，距焊缝较远的区域却处于升温过程。也就是说，焊件上各点达到各自最高温度的时间不同，靠近焊缝的区域比较早，远离焊缝的区域则比较迟一些。 （3）焊件上的焊接温度场随着焊接热源的能量、焊件的尺寸及形状、焊接参数以及被焊金属的热物理性能而变化。