第一章--焊接熱過(guò)程...ppt

1、第一章焊接熱過(guò)程,第一章 焊接熱過(guò)程,熱過(guò)程是伴隨焊接過(guò)程始終的，甚至在焊接前和焊后也仍然存在熱過(guò)程的問(wèn)題，如：工件在焊前進(jìn)行預(yù)熱和焊接之后進(jìn)行的冷卻和熱處理等過(guò)程。因此，熱過(guò)程在決定焊接質(zhì)量和提高焊接生產(chǎn)率等方面具有重要意義。,第一章 焊接熱過(guò)程,焊接熱過(guò)程的局部性或不均勻性 焊接熱源的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 焊接熱過(guò)程的瞬時(shí)性（非穩(wěn)態(tài)性）,第一章 焊接熱過(guò)程國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,-羅森塞爾移動(dòng)熱源在固體中的熱傳導(dǎo) 1930-雷卡林（蘇）大量的工作解析法公式，假設(shè) （1）熱源集中于一點(diǎn)、一線或一面 （2）材料無(wú)論在什么溫度下都是固體，不發(fā)生相變 （3）材料的熱物理性能不隨溫度發(fā)生變化 （4）焊接構(gòu)建的

2、幾何尺寸是無(wú)限的 遠(yuǎn)離熱源處是準(zhǔn)確，近處相差比較大，100%,第一章 焊接熱過(guò)程國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,1950對(duì)雷卡林修正和改造但進(jìn)展不大 1975佩雷（加）-有限差分法（計(jì)）- （1）熱源在有限的體積內(nèi) （2）材料的熱物理性能隨溫度發(fā)生變化 （3）工件無(wú)限長(zhǎng)，忽略散熱 1976格魯斯（美）-二維有限元法模型 （1）導(dǎo)熱系數(shù)和比熱作為溫度的函數(shù) （2）考慮了相變潛熱，但是還不夠精確,第一章 焊接熱過(guò)程國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,1980S.丘有限差分 （1）熱源大小和分布 （2）材料的熱物理性能隨溫度發(fā)生變化 （3）熔化潛熱 1983唐慕堯（西交大）陳楚（上交大）-初步研究 沒(méi)考慮熔池內(nèi)液體

3、金屬的影響，只考慮了固體的傳熱 1985現(xiàn)在考慮熔池內(nèi)的液體金屬的傳熱,第一章 焊接熱過(guò)程,焊接傳熱學(xué)研究的實(shí)質(zhì)： 用精確的數(shù)學(xué)表達(dá)式 來(lái)描述焊接傳熱這一物理現(xiàn)象 正在接近但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到精確解,第一章 焊接熱過(guò)程,本章以最常規(guī)的MIG焊為例來(lái)討論焊接熱源，熱場(chǎng)、流場(chǎng)的基本規(guī)律和焊接熱過(guò)程的計(jì)算方法，以及焊接熱循環(huán)的有關(guān)問(wèn)題，目的是為討論焊接冶金、應(yīng)力、變形、熱影響區(qū)等建立基礎(chǔ)。,第一章 焊接熱過(guò)程,第一節(jié) 基本概念和基本原理 第二節(jié) 整體溫度場(chǎng) 第三節(jié) 焊接熱循環(huán) 第四節(jié) 對(duì)熔化區(qū)域的局部熱作用,第一節(jié) 基本概念和基本原理,一、焊接熱源 一般來(lái)說(shuō)，必須由外界提供相應(yīng)的能量才能實(shí)現(xiàn)基本的焊接過(guò)程

4、，也就是說(shuō)有能源的存在是實(shí)現(xiàn)焊接的基本條件。到目前為止，實(shí)現(xiàn)金屬焊接所需要的能量從基本性質(zhì)來(lái)看，包括有電能，機(jī)械能、光輻射能和化學(xué)能等。,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,1、焊接熱源的類型及特征 （1）電弧焊熱源(3000-50000K) 電弧焊時(shí)，熱量產(chǎn)生于陽(yáng)極與陰極斑點(diǎn)之間氣體柱（弧柱、熱等離子體）的放電過(guò)程。焊接過(guò)程采用的是直接弧，陽(yáng)極斑點(diǎn)和陰極斑點(diǎn)直接加熱母材和焊絲（或電極材料）。電弧柱產(chǎn)生的輻射和對(duì)流（氣流效應(yīng)）傳熱和電極斑點(diǎn)產(chǎn)生的輻射傳熱也起輔助作用。 等離子弧焊時(shí)，應(yīng)用非直接弧，也就是電弧是間接加熱被焊工件。 直接?。褐饕饔茫宏?、陽(yáng)極斑點(diǎn)直接加熱母材和焊絲； 輔助作用：弧

5、柱產(chǎn)生的輻射、對(duì)流，電極斑點(diǎn)產(chǎn)生的輻射等。 間接?。褐饕揽枯椛浜蛯?duì)流加熱。,1、焊接熱源的類型及特征 （2）氣體火焰焊接熱源 氣焊時(shí)，乙炔C2H2在純氧O2中部分燃燒，在環(huán)繞焰心的還原區(qū)形成一氧化碳CO和氫H2，然后在外焰區(qū)與空中的氧作用，完全燃燒形成二氧化碳CO2和水H2O蒸氣，焰流以高速?zèng)_擊焊接區(qū)表面，通過(guò)對(duì)流和輻射加熱工件。,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,1、焊接熱源的類型及特征 （3）電阻焊熱源 包括電阻點(diǎn)焊（如凸焊，縫焊、點(diǎn)焊等）、電阻對(duì)焊（壓力對(duì)焊、閃光對(duì)焊）及電渣焊。 電阻點(diǎn)焊和電阻對(duì)焊時(shí)，最初起主要作用的是被焊構(gòu)件間（和與電極表面間）接觸區(qū)域的接觸電阻，導(dǎo)致表面加熱，

6、表面局部熔化后，接觸電阻減弱甚至消失，（閃光對(duì)焊時(shí)，由于工件反復(fù)分離，使接觸電阻得以保持），此后，起主要產(chǎn)熱作用的是取決于電流密度的體積加熱。在通過(guò)傳導(dǎo)或感應(yīng)傳遞能量的高頻電阻焊時(shí)，由于集膚效應(yīng)和傳輸電阻，首先使極薄的表面層被加熱；電渣焊時(shí)，熔融而導(dǎo)電的渣池被電阻熱加熱，并熔化母材和連續(xù)給進(jìn)的焊絲。,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,1、焊接熱源的類型及特征 （4）摩擦焊 磨擦焊時(shí)，相對(duì)旋轉(zhuǎn)的表面被摩擦加熱，去除不純材料層，最后在軸向加壓及焊件在略低于熔點(diǎn)的溫度下連接起來(lái)。 攪拌摩擦焊是由于摩擦熱和變形熱來(lái)提高工件的溫度和塑性變形能力，并在壓力下形成接頭。 振動(dòng)焊接（超聲波）時(shí)，利用了高頻

7、率的摩擦效應(yīng)，但其溫度遠(yuǎn)低于材料熔化溫度。,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,1、焊接熱源的類型及特征 （5）電子束焊接 在電子束焊時(shí)，電子（由熱陰極發(fā)射，電子透鏡聚焦）被大約10M厚的表面層吸收，并產(chǎn)生熱量。當(dāng)電子束功率密度足夠大時(shí)，焊件表面被熔化，最后導(dǎo)致形成很深的穿透型蒸氣毛細(xì)孔，其周圍是熔化的金屬，并由此進(jìn)行加熱焊接。,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,1、焊接熱源的類型及特征 （6）激光焊接 聚焦的激光束直接照射焊接區(qū)域，并被大約0.5M厚的表面層吸收。如果功率密度足夠大，可以象電子束一樣形成毛化毛細(xì)管。作為實(shí)際焊接熱源，激光散焦時(shí)，通過(guò)熱傳導(dǎo)傳遞熱量到焊件內(nèi)部。,第一節(jié) 基

8、本概念和基本原理-焊接熱源,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,1、焊接熱源的類型及特征 （7）鋁熱劑焊接 這種方未能主要用于鋼軌焊接，熔池通過(guò)鋁粉和金屬氧化物的化學(xué)（放熱）反應(yīng)而使工件被加熱并形成熔池，反應(yīng)后形成鋁的氧化物（熔渣），填充金屬和熱量都是在反應(yīng)區(qū)體積內(nèi)產(chǎn)生的。 從上述各種焊接熱源來(lái)看，有些熱量產(chǎn)生于表面（必須通過(guò)傳導(dǎo)將其傳送至工件內(nèi)部），有些產(chǎn)生于材料內(nèi)部。由于構(gòu)件及其坡口的幾何尺寸不同，和焊接熱源的可調(diào)節(jié)將性等方面的差異，在實(shí)際應(yīng)用中有各種變化。,各種焊接熱源的主要特征,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,2、焊接熱源的有效熱功率（熱效

9、率） 焊接熱源對(duì)焊接溫度場(chǎng)（熱場(chǎng)、流場(chǎng)）的影響主要表現(xiàn)在熱輸入?yún)?shù)上： 熱輸入 瞬時(shí)熱源：采用熱量QJ 連續(xù)熱源：采用熱流量qJ/S 由于在焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量并非全部用于加熱工件，而是有一部分熱量損失于周同介質(zhì)和飛濺，因此，熱源也存在一個(gè)熱效率問(wèn)題。 熱效率（或稱功率系數(shù)量）h1,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,2、焊接熱源的有效熱功率（熱效率） 電弧焊時(shí)，一般可將電弧看成是無(wú)感的純電阻，則全部電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽溆行峁β蕿椋?其中：q為電弧的有效熱功率J/S U為電弧電壓V I為電弧電流A h為功率系數(shù) R為電弧的歐姆電阻 Ieff為有效電流A（交流情況下，用瞬時(shí) 積分得出的有效值

10、）,第一節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,2、焊接熱源的有效熱功率（熱效率） 氣焊時(shí)，以乙炔的消耗量VAc為基本參數(shù)，有效熱功率為： 電阻焊（點(diǎn)焊和壓焊）時(shí)，其有效能量為其歐姆電阻R、有效電流Ieff和電流持續(xù)時(shí)間tc的乘積。 縫焊時(shí)(焊縫速度vmm/s),常用單位長(zhǎng)度焊縫的熱輸入qwJ/mm來(lái)替代單位時(shí)間的熱輸入q，這樣比較方便。 此外，根據(jù)不同的焊接方法，還可以用單位質(zhì)量熔敷金屬的熱量qm代替q和qw。,2、焊接熱源的有效熱功率（熱效率） 在一定條件下，h是常數(shù)，其主要取決于焊接方法，焊接規(guī)范和焊接材料的種類。下表給出了鋼和鋁常用焊接方法的熱功率數(shù)據(jù)。 鋼和鋁常用熔焊方法的熱功率數(shù)據(jù),第一

11、節(jié) 基本概念和基本原理-焊接熱源,第一節(jié) 基本概念和基本原理,二、傳熱基本定律,第一節(jié) 基本概念和基本原理,二、傳熱基本定律 熱傳導(dǎo)定律 金屬材料焊接時(shí)，局部集中的隨時(shí)間變化的熱輸入，以高速度傳播到構(gòu)件的邊遠(yuǎn)部分。在多數(shù)情況下，輸入和對(duì)流在熱輸入過(guò)程中，也起著重要的作用，因而也是構(gòu)件表面熱熱損失的主要因素。 熱傳導(dǎo)問(wèn)題由傅立葉定律來(lái)描述：物體等溫面上的熱流密度q*J/mm2s與垂直于該處等溫面的負(fù)溫度梯度成正比，與熱導(dǎo)率成正比： 其中： -熱導(dǎo)率J/mmsK T/n溫度梯度K/mm,第一節(jié) 基本概念和基本原理-傳熱定律,對(duì)流傳熱定律 在氣體和流體中熱的傳播主要借助于物質(zhì)微粒，的運(yùn)動(dòng)，如果這種運(yùn)

12、動(dòng)僅僅由于溫度差引起的密度差而造成的，則產(chǎn)生自然對(duì)流，如果依靠外力來(lái)維持這種運(yùn)動(dòng)，則產(chǎn)行強(qiáng)迫對(duì)流（如電弧和火焰的吹力效應(yīng)）。 由牛頓定律，某一與流動(dòng)的氣體或液體接觸的固體的表面微元，其熱流密度q*c與對(duì)流換熱系數(shù)cJ/mmsK和固體表面溫度與氣體或液體的溫度之差（T-T0）成正比: 其中：T固體表面強(qiáng)度； T0氣體或液體溫度。,第一節(jié) 基本概念和基本原理-傳熱定律,輻射傳熱定律 加熱體的輻射傳熱是一種空間的電磁波輻射過(guò)程，可以穿過(guò)透明體，被不透光的物體吸收后又轉(zhuǎn)變成熱能，因此，任何物體間均處于相互熱交換狀態(tài)。 根據(jù)斯蒂芬波爾茲曼定律：受熱物體單位時(shí)間內(nèi)單位面積上的輻射熱量，即其熱流密度q*r與

13、其表面溫度為4次方成正比: 其中:C0=5.6710-14J/mm2sK,適用于絕對(duì)黑體; 1為黑度系數(shù)(吸收率)。 對(duì)于拋光后的金屬表面， =0.20.4,對(duì)于粗糙、被氧化的鋼材表面， =0.60.9,黑度隨溫度的增加而增加，在熔化溫度的范圍內(nèi)， =0.900.95。,第一節(jié) 基本概念和基本原理-傳熱定律,輻射傳熱定律 在重要的焊接條件下，相對(duì)比較小的物體（溫度為T）在相對(duì)較寬闊的環(huán)境中（溫度為T0）冷卻，通過(guò)熱輻射（和對(duì)流相比，高溫下熱輻射占主要地位）發(fā)生的熱量損失按下式計(jì)算： 作為上式的線性化近似： 其中：r為輻射換熱系數(shù)J/mm2sK，其在很大程度上取決于T和T0。,第一節(jié) 基本概念和

14、基本原理,三、導(dǎo)熱微分方程 對(duì)于均勻且各向同性的連續(xù)體介質(zhì)，并且其材料特征值與溫度無(wú)關(guān)時(shí)，在能量守恒原理的基礎(chǔ)上，可得到下面的熱傳導(dǎo)微分方程式： 其中：-熱傳導(dǎo)系數(shù)J/mmsK； c-質(zhì)量比熱容J/gK； -密度g/mm3 ； Qv-單位體積逸出或消耗的熱能； Qv/t內(nèi)熱源強(qiáng)度。 定義熱擴(kuò)散系數(shù)a=/c，并引入拉普拉斯算子2，則上式簡(jiǎn)化為,第一節(jié) 基本概念和基本原理導(dǎo)熱微分方程,導(dǎo)熱微分方程的邊界條件常分為三類： （1）已知邊界上的強(qiáng)度值：即： （2）已知邊界上的熱流密度分布，即： （3）已知邊界上物體與周圍介質(zhì)間的熱交換，即： 當(dāng)邊界與外界無(wú)熱交換(即絕熱條件)時(shí)，T/n=0. 其中：n-

15、邊界表面外法線方向； qs-單位面積上的外部輸入熱流; -表面換熱系數(shù)(=c+r,包括輻射和對(duì)流換熱）； T周圍介質(zhì)溫度。,第一節(jié) 基本概念和基本原理,構(gòu)件幾何尺寸的簡(jiǎn)化 在進(jìn)行函數(shù)解析求解時(shí)，將有關(guān)的幾何尺寸和熱輸入方式簡(jiǎn)化，作為分析模型的一部分，是絕對(duì)必要的，這可以使最后的公式更為簡(jiǎn)單。而在有限元求解時(shí)，原則上允許考點(diǎn)幾乎任何復(fù)雜的情況，但實(shí)際上要受到問(wèn)題的復(fù)雜程度和計(jì)算資源的限制。 根據(jù)構(gòu)件的幾何形狀，引入三種基本的幾何形體，半無(wú)限擴(kuò)展的立方體（半無(wú)限體），無(wú)限擴(kuò)展的板（無(wú)限大板），和無(wú)限擴(kuò)展的桿（無(wú)限長(zhǎng)桿）。,第一節(jié) 基本概念和基本原理幾何尺寸的簡(jiǎn)化,半無(wú)限體（點(diǎn)熱源） 熱源作用于立方

16、體表面的中心，為三維傳熱，半無(wú)限體可以作為厚板的模型。板厚度越大越得合這種模型。,第一節(jié) 基本概念和基本原理幾何尺寸的簡(jiǎn)化,無(wú)限大板（線熱源） 認(rèn)為沿板厚度方向上沒(méi)有溫度梯度，即認(rèn)為是二維傳熱，熱流密度在板厚度上為常數(shù)，作用于板中心的熱源功率在板厚度方向上也是常數(shù)，這一模型適用于薄板，板越薄吻合的越好。 無(wú)限長(zhǎng)桿（面熱源） 可將其看成是一維傳熱,在桿的橫截面上的熱功率為常數(shù)，這種假設(shè)可用于求解焊絲上的熱場(chǎng)。,第一節(jié) 基本概念和基本原理幾何尺寸的簡(jiǎn)化,用簡(jiǎn)化的無(wú)限擴(kuò)展體來(lái)代替有限尺寸，在許多情況下是合理的。特別是在構(gòu)件相應(yīng)方向上的尺寸越大，熱傳播周期（加熱和冷卻）越短，熱擴(kuò)散率越低，研究的區(qū)域離

17、熱源越遠(yuǎn)，及傳熱系數(shù)越大時(shí)，效果越好。但當(dāng)構(gòu)件的幾何尺寸與這種無(wú)限擴(kuò)展體存在較大偏差時(shí)，將會(huì)帶來(lái)很大偏差，甚至產(chǎn)生不可解決的矛盾。,第一節(jié) 基本概念和基本原理熱源模型,熱源空間尺寸形狀的簡(jiǎn)化 點(diǎn)熱源：作用于半無(wú)限體或立方體表面層,可模擬立方體或厚板的堆焊,熱量向X、Y、Z三個(gè)方向傳播。 線熱源：將熱源看成是沿板最方向一條線，在厚度方向上，熱能均勻分布，垂直作用于板平面，可模擬對(duì)接焊，一次熔透的薄板，熱量二維傳播。 面熱源：作用于桿的橫截面上，可橫擬電極端面或磨擦焊接時(shí)的加熱，認(rèn)為熱量在桿截面上均勻分布，此時(shí)只沿一個(gè)方向傳熱。 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)遠(yuǎn)離熱源時(shí)，用集中熱源的簡(jiǎn)化是成功的，但在接近熱源區(qū)域則很難

18、模擬，特別是熱源中心處，成為數(shù)學(xué)處理上的一個(gè)奇異點(diǎn)，溫度將會(huì)開(kāi)高至無(wú)限大。,第一節(jié) 基本概念和基本原理熱源模型,正態(tài)分布熱源（高斯熱源）：實(shí)踐證明，在電弧，束流和火焰接焊時(shí)，更有效的方法是采用熱源密度q*為正態(tài)度分布的表面熱源，即假設(shè)熱量按概率分析中的高斯正態(tài)分布函數(shù)來(lái)分布： 積分得： 其中：q熱源有效功率J/s； k表示熱源集中程度的系數(shù)1/mm2； r圓形熱源內(nèi)某點(diǎn)與中心的距離。,第一節(jié) 基本概念和基本原理熱源模型,當(dāng)q*max相同而k不同時(shí)，熱流密度的集中程度不同，k值，熱源集中程度，熱量就更集中，所以一般電子束、激光熱度的k值大，電弧的k值適中，火焰的k值小。 按照高斯分布曲線，熱源在

19、無(wú)限遠(yuǎn)處才趨近于零。因此，要對(duì)熱源作用區(qū)域有個(gè)限制，即要確定加熱斑點(diǎn)的大小，一般取 即認(rèn)為加熱斑點(diǎn)內(nèi)集中了95%以上的熱量，按此條件，正態(tài)分布熱源加熱斑點(diǎn)的外徑dn為： 有關(guān)文獻(xiàn)介紹，電極斑點(diǎn)直徑大約為5的電弧測(cè)量出的dn=1435，而氣體火焰的dn=5584，決定于其焊矩的尺寸。,卵形熱源（雙橢球熱源） 有文獻(xiàn)介紹用一個(gè)近似于焊接熔池形狀和尺寸的半卵形分布的體積熱源可以描述深熔表面堆焊或?qū)雍缚p時(shí)的移動(dòng)熱源。 假設(shè)在卵形面內(nèi)，其容積比熱源密度q*按高度斯正態(tài)分布，熱源密度在卵形面的中心有最大值，從中心向邊緣呈指數(shù)下降，卵形尺寸的選擇約比熔池小10%，總功率應(yīng)等于焊接過(guò)程的有效熱功率，在比較計(jì)

20、算的和測(cè)量焊的焊接熔池和溫度場(chǎng)的基礎(chǔ)上，對(duì)參數(shù)進(jìn)行最后的校準(zhǔn)。,第一節(jié) 基本概念和基本原理熱源模型,第一節(jié) 基本概念和基本原理熱源模型,前半部分橢球內(nèi)熱源分布為,后半部分橢球內(nèi)熱源分布為,雙橢球形熱源形態(tài),雙橢球熱源分布函數(shù),第一節(jié) 基本概念和基本原理,熱源作用時(shí)間因素的簡(jiǎn)化 瞬時(shí)熱源 認(rèn)為熱源作用時(shí)間非常短（t0）。即在某一瞬間就向構(gòu)件導(dǎo)入了熱量QJ，點(diǎn)焊，點(diǎn)固焊，栓塞焊及爆炸焊等接近于這種情況。 連續(xù)作用熱源 認(rèn)為在熱源作用期間內(nèi)，熱源以恒定的熱流密度QJ/S導(dǎo)入構(gòu)件，對(duì)于各種連續(xù)焊接，符合這種情況。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),一、瞬時(shí)固定熱源溫度場(chǎng) 瞬時(shí)固定熱源可作為具有短暫加熱及隨后冷卻的焊

21、接過(guò)程（如點(diǎn)焊）的簡(jiǎn)化模型，其相應(yīng)的數(shù)學(xué)解還可以作為分析連續(xù)移動(dòng)熱源焊接過(guò)程的基礎(chǔ)，因此具有重要意義。 為獲得簡(jiǎn)化的溫度場(chǎng)計(jì)算分式，需要做一些假設(shè)： 在整個(gè)焊接過(guò)程中，熱物理常數(shù)不隨溫度而改變； 焊件的初始溫度分布均勻，并忽略相變潛熱； 二維或三維傳熱時(shí)，認(rèn)為彼此無(wú)關(guān)，互不影響； 焊件的幾何尺寸認(rèn)為是無(wú)限的； 熱源集中作用在焊件上是按點(diǎn)狀，線狀或面狀假定的。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),焊接溫度場(chǎng)：在焊接過(guò)程中，某一時(shí)刻所有空間各點(diǎn)溫度的總計(jì)和分布。 可以用等溫面或等溫曲線來(lái)描述,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于半無(wú)限體的瞬時(shí)點(diǎn)熱源 在這種情況下，熱量Q在時(shí)間t=0的瞬間作用于半無(wú)限大立方體表面的中心處，熱

22、量呈三維傳播，在任意方向距點(diǎn)熱源為R處的點(diǎn)經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)，溫度增加為T-T0。 求解導(dǎo)熱微分方程，可有特解： 式中；Q焊件瞬時(shí)所獲得的能量J； R距熱源的距離，R2=X2+Y2+Z2； t傳熱時(shí)間s； c焊件的容積J/mm2； a導(dǎo)溫系數(shù)mm2/s。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),特解的證明： 由導(dǎo)熱微分方程式 我們只要證明 是上面微分方程一個(gè)特解即可。 在此令 則,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),特解的證明： 同樣，求 ，即在ox方向上的溫度梯度： 則 同理,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),特解的證明： 將上面?zhèn)€式代入導(dǎo)熱微分方程： 等式兩端完全相等，說(shuō)明特解正確。因此，只要確定常數(shù)項(xiàng)，即可得到通解。,此時(shí)溫度場(chǎng)是一個(gè)半徑為R

23、的等溫球面，考慮到焊件為半無(wú)限體，熱量只在半球中傳播，則可對(duì)溫度場(chǎng)計(jì)算公式進(jìn)行修正，即認(rèn)為熱量完全為半無(wú)限體獲得： T0為初始溫度。 在熱源作用點(diǎn)（R=0）處，其溫度為 在此點(diǎn)，當(dāng)t=0時(shí)，T-T0，這一實(shí)際情況不符合（電弧焊時(shí)，Tmax約為2500，這是點(diǎn)熱源簡(jiǎn)化的結(jié)果）。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),隨著時(shí)間t延長(zhǎng)，溫度T隨1/t3/2呈雙曲線趨勢(shì)下降，雙曲線高度與Q成正比。在中心以外的各點(diǎn)，其溫度開(kāi)始時(shí)隨時(shí)間t的增加而升高，達(dá)到最大值以后，逐漸隨t0而下降到環(huán)境強(qiáng)度T0。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),補(bǔ)充概念,有效熱功率（J/s） 線能量（J/mm） 表面散熱系數(shù)：對(duì)流+輻射,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于

24、無(wú)限大板的瞬時(shí)線熱源 在厚度為h的無(wú)限大板上，熱源集中作用于某點(diǎn)時(shí)，即相當(dāng)于線熱源（即沿板厚方向上熱能均勻分布）。,t=0時(shí)刻，熱量Q作用于焊件，焊接初始強(qiáng)度為T0。求解距熱源為R的某點(diǎn)，經(jīng)過(guò)t妙后的溫度。此時(shí)可用二維導(dǎo)熱微分方程求解，對(duì)于薄板來(lái)說(shuō)，必須考慮與周圍介質(zhì)的換熱問(wèn)題。,作用于無(wú)限大板的瞬時(shí)線熱源 當(dāng)薄板表面的溫度為T0時(shí)，在板上取一微元體hdxdy，在單位時(shí)間內(nèi)微元體損失的熱能為dQ: 式中；2考慮雙面散熱 表面散熱系數(shù)J/mm2sK T板表面溫度 T0周圍介質(zhì)溫度 由于散熱使微元體hdxdys的溫度下降了dT， 則此時(shí)失去的熱能應(yīng)為dQ:,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于無(wú)限大板的瞬時(shí)

25、線熱源 上兩式相等，整理得： 式中，b=2/ch被稱為散溫系數(shù)s-1。 因此，焊接薄板時(shí)如考慮表面散熱、則導(dǎo)熱微分方程式中應(yīng)補(bǔ)充這一項(xiàng)，即：,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于無(wú)限大板的瞬時(shí)線熱源 此微分方程的特解為： 此為薄板瞬時(shí)線熱源傳熱計(jì)算公式，可見(jiàn)，其溫度分布是平面的，以r為半徑的圓環(huán)。 在熱源作用處（r=0），其溫度增加為： 溫度以1/t雙曲線趨勢(shì)下降，下降的趨勢(shì)比半無(wú)限體緩慢。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于無(wú)限長(zhǎng)桿的瞬時(shí)面熱源 熱量Q在t=0時(shí)刻作用于橫截面為A的無(wú)限長(zhǎng)桿上的X=0處的中央截面，Q均布于A面積上，形成與面積有關(guān)系的熱流密度Q/A，熱量呈一維傳播。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),同樣考慮

26、散熱的問(wèn)題，求解一維導(dǎo)熱微分方程，可得： 式中，b*=L/cA,為細(xì)桿的散溫系數(shù)1/s,=c+r L為細(xì)桿的周長(zhǎng)mm； A為細(xì)桿的截面積mm2 。,作用于無(wú)限長(zhǎng)桿的瞬時(shí)面熱源 在熱源作用處（X=0），溫度升高為 熱流單向，在X=0處，溫度隨1/t1/2沿雙曲線下降，而趨勢(shì)更緩和。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),疊加原理 焊接過(guò)程中常常遇到各種情況，工件上可能有數(shù)個(gè)熱源同時(shí)作用，也可能先后作用或斷續(xù)作用，對(duì)于這種情況，某一點(diǎn)的溫度變化可以像單獨(dú)熱源作用那樣分別求解，然后再進(jìn)行疊加。 疊加原理：假設(shè)有若干個(gè)不相干的獨(dú)立熱源作用在同一焊件上，則焊件上某一點(diǎn)的溫度等于各獨(dú)立熱源對(duì)該點(diǎn)產(chǎn)生溫度的總和，即 其中；r

27、i第i個(gè)熱源與計(jì)算點(diǎn)之間的距離， ti第i個(gè)熱源相應(yīng)的傳熱時(shí)間。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),疊加原理 舉例：薄板上，A熱源作用5秒鐘后， B熱源開(kāi)始作用，求B熱源作用10秒鐘后，P點(diǎn)的瞬時(shí)溫度。 由題意可知：tA=15s，tB=10s,則,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),有了迭加原理后，我們就可處理連續(xù)熱源作用的問(wèn)題，即將連接熱源看成是無(wú)數(shù)個(gè)瞬時(shí)熱源迭加的結(jié)果。,連續(xù)熱源作用下的溫度場(chǎng) 焊接過(guò)程中，熱源一般都是以一定的速度運(yùn)動(dòng)并連續(xù)用于工件上。前面討論的瞬時(shí)熱源傳熱問(wèn)題為討論連續(xù)熱源奠定了理論基礎(chǔ)。 在實(shí)際的焊接條件下，連續(xù)作用熱源由于運(yùn)動(dòng)速度（即焊接速度）不同，對(duì)溫度場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生較大影響。一般可分為三種情況。 熱

28、源移動(dòng)速度為零，即相當(dāng)于缺陷補(bǔ)焊時(shí)的情況，此時(shí)可以得到穩(wěn)定的溫度場(chǎng)。 當(dāng)熱源移動(dòng)速度較慢時(shí)，即相當(dāng)于手工電弧焊的條件，此時(shí)溫度分布比較復(fù)雜，處于準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)，理論上雖能得到滿意的數(shù)學(xué)模型，但與實(shí)際焊接條件有較大偏差。 熱源穩(wěn)動(dòng)速度較快時(shí)，即相當(dāng)于快速焊接（如自動(dòng)焊接）的情況，此時(shí)溫度場(chǎng)分布也較復(fù)雜，但可簡(jiǎn)化后建立教學(xué)模型，定性分析實(shí)際條件下的溫度場(chǎng)。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于半無(wú)限體上的移動(dòng)點(diǎn)熱源 連續(xù)作用的移動(dòng)熱源的溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式可從迭加原理獲得，迭加原理的應(yīng)用范圍是線性微分方程式，而線性微分方程式則應(yīng)建立在材料特征值均與溫度無(wú)關(guān)的假設(shè)基礎(chǔ)上，這種線性化在很多情況下是可以被接受的。,第二

29、節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于半無(wú)限體上的移動(dòng)點(diǎn)熱源,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),現(xiàn)假定：有不變功率為 q的連續(xù)作用點(diǎn)熱源沿半無(wú)限體表面勻速直線移動(dòng)，熱源移動(dòng)速度為v。在t=0時(shí)刻熱源處于o0位,置，熱源沿著o0 x0坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)。從熱源開(kāi)始作用算起，經(jīng)過(guò)t時(shí)刻，熱源運(yùn)動(dòng)到o點(diǎn)，o0o的距離為vt，建立運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系oxyz，使ox軸與o0 x0重合，o為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的原點(diǎn)，oy軸平行于o0y0,oz軸平行于o0z0。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),現(xiàn)考察開(kāi)始加熱之后的時(shí)刻t，熱源位于o（vt,0,0）點(diǎn)，在時(shí)間微元dt內(nèi)，熱源在o點(diǎn)發(fā)出熱量dQ=qdt。經(jīng)過(guò)t-t時(shí)期的傳播，,到時(shí)間t時(shí)，在A點(diǎn)(x0,y0,z0)引起的溫度

30、變化為dT(t) 。在熱源移動(dòng)的整個(gè)時(shí)間t內(nèi)，把全部路徑o0o上加進(jìn)的瞬將熱源和所引起的在A點(diǎn)的微小溫度變化迭加起來(lái)，就得到A點(diǎn)的溫度變化T(t),應(yīng)用瞬時(shí)點(diǎn)熱源的熱傳播方程: 此時(shí) 熱源持續(xù)時(shí)間是t-t0，則有,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),上式屬于固定是坐標(biāo)系(o0,x0,y0,z0)， 對(duì)于運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系(o,x,y,z)來(lái)說(shuō)，由于 設(shè)t=t-t,帶入上式，得 如果忽略焊接熱過(guò)程的起始和收尾階段（即不考慮起弧和收?。瑒t作用于無(wú)限體上的勻速直線運(yùn)動(dòng)的熱源周圍的溫度場(chǎng)，可認(rèn)為是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的溫度場(chǎng)。如果將此溫度場(chǎng)放在運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系中，就呈現(xiàn)為具有固定場(chǎng)參數(shù)的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),下面，我們考慮極限狀態(tài)

31、t，并設(shè) 由于 經(jīng)一系列變換之后，以等速度沿半無(wú)限體表面運(yùn)動(dòng)的、不變功率的點(diǎn)熱源的熱傳導(dǎo)過(guò)程極限狀態(tài)方程式，在運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系(oxyz)中，為： 其中，R動(dòng)坐標(biāo)系中的空間動(dòng)徑，即所考察點(diǎn)A到坐標(biāo)原點(diǎn)o的距離； xA點(diǎn)在動(dòng)坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo)。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),討論： 當(dāng)v=0,即為固定熱源時(shí)， 等溫面為同心半球，溫度隨呈雙曲線下降; 當(dāng)x=-R(熱源后方)， 該點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)速度v無(wú)關(guān); 當(dāng)x=R(熱源前方)， ，可見(jiàn)，運(yùn)動(dòng)速度v越大，熱源前方的溫度下降就越快，當(dāng)v極大時(shí)，熱量傳播幾乎只沿橫向進(jìn)行。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),半無(wú)限體上移動(dòng)點(diǎn)熱源前方和后方的溫度分布，準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)，移動(dòng)坐標(biāo)系,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)

32、,半無(wú)限體上的移動(dòng)點(diǎn)熱源周圍的溫度場(chǎng)，a),b)x、y軸線上的溫度，c),d)表面和橫截面上的等溫線,作用于無(wú)限大板上的移動(dòng)線熱源 無(wú)限擴(kuò)展的平板上作用勻速、直線運(yùn)動(dòng)線狀熱源（速度為v，厚度方向的熱功率為q/h）,距移動(dòng)熱源r處的溫度T為： 其中：r2=x2+y2，,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于無(wú)限大板上的移動(dòng)線熱源 為考察準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)，取極限狀態(tài)，設(shè)t，并設(shè) 則,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),由于 K0(u)可看作參數(shù)u的函數(shù)，叫做第二類虛自變量零次貝塞爾函數(shù)，其數(shù)值可以查表，u,則K0(u) 。而 由此得極限狀態(tài)方程： 為散溫系數(shù)。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),平板上移動(dòng)線熱源準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)如下圖所示。,第二節(jié)

33、 整體溫度場(chǎng),對(duì)于固定線熱源(v=0)，連續(xù)加熱達(dá)到穩(wěn)定時(shí)(t ) 此時(shí)，等溫面的為同心圓柱。溫度隨r的下降b比半無(wú)限體時(shí)要緩慢，并取決于 即取決于傳熱和熱擴(kuò)散的比例。,作用于板上的移動(dòng)線熱源周圍的溫度場(chǎng)，在運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系上的準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)，a),b)為坐標(biāo)軸x和y上的溫度T分布，c)板平面上的等溫線,作用于無(wú)限長(zhǎng)桿上得移動(dòng)面熱源 熱源移動(dòng)速度為v，單位面積上的熱功率為q/A，距離熱源x處的溫度為： 在x=0處（熱源位置）：T=Tmax=q/Acv。 其中，P桿橫截面周長(zhǎng), A桿橫截面積。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng),作用于半無(wú)限體表面上的瞬時(shí)圓形熱源,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,有效功率為Q，集中系數(shù)為

34、k的高斯熱源在t=0時(shí)刻瞬時(shí)施加于半無(wú)限體的表面上，此表面不與周圍介質(zhì)換熱，熱源中心與xyz坐標(biāo)系原點(diǎn)o重合，熱源在xoy面上的分布為：,作用于半無(wú)限體表面上的瞬時(shí)圓形熱源 將熱源作用的xoy整個(gè)平面劃分為微元平面dF=dxdy,在t=0時(shí)，施加到物體表面的B(x,y)點(diǎn)的微元面積上的熱量dQ=q(r)dxdydt，可視同瞬時(shí)點(diǎn)熱源。這種點(diǎn)熱源在半無(wú)限體內(nèi)的熱傳播過(guò)程可描述為： 其中：R物體上任一點(diǎn)到瞬時(shí)點(diǎn)熱源B點(diǎn)的距離; 整理得：,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,作用于半無(wú)限體表面上的瞬時(shí)圓形熱源 將整個(gè)高斯熱源看成是無(wú)數(shù)個(gè)施加在微元面積上的微元熱量dQ的總和。按疊加原理，各微無(wú)瞬時(shí)點(diǎn)熱源分

35、布在xoy的整個(gè)面積F上， 即： 此表達(dá)式中，熱源的集中系數(shù)k被時(shí)間常數(shù)t0所替換。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,經(jīng)計(jì)算可得 而 帶入并簡(jiǎn)化，得 上式中的第二項(xiàng)表示施加在xoy面的虛擬瞬時(shí)平面熱源的熱量，重直于oz軸向物體內(nèi)部線性傳播的過(guò)程，其施加時(shí)間為t=0時(shí)開(kāi)始。第三項(xiàng)描述與oz軸重合的虛擬線熱源平面徑向傳播過(guò)程，這一過(guò)程比實(shí)際熱源施的時(shí)刻早開(kāi)始了t0時(shí)間，瞬時(shí)高斯熱源在半無(wú)限體內(nèi)的熱傳播過(guò)程是線性熱傳播過(guò)程達(dá)式和平面徑向熱傳播過(guò)程表達(dá)式的乘積。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,運(yùn)動(dòng)高斯熱源加熱半無(wú)限體 按照迭加原理，可將運(yùn)動(dòng)的連續(xù)作用高斯熱源的熱量在半無(wú)限體內(nèi)的傳播過(guò)程視為相應(yīng)的瞬時(shí)

36、熱源微元的熱傳播過(guò)程的總和。 有效功率為q，集中系數(shù)為k的熱源在半無(wú)限體表面上移動(dòng)，半無(wú)限體的表面與周圍空氣不換熱。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,運(yùn)動(dòng)高斯熱源加熱半無(wú)限體,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,開(kāi)始時(shí)刻t=0，熱源中心同固定坐標(biāo)系x0o0y0的原點(diǎn)重合，運(yùn)動(dòng)速度為v，沿o0 x0軸移動(dòng)，熱源在全部時(shí)間保持不變，時(shí)間間隔微元dt在t時(shí)刻施的,瞬時(shí)熱源dQ=qdt的中心點(diǎn)C點(diǎn)，這時(shí)由熱源加進(jìn)的熱量在物體內(nèi)經(jīng)過(guò)t”=t-t時(shí)間的傳播，在A(x0,y0,z0)點(diǎn)的溫度在t時(shí)刻提高到 其中，,運(yùn)動(dòng)高斯熱源加熱半無(wú)限體 按照迭加原理，熱源作用了t時(shí)間后，溫度等于所有微元熱源dQ(t)促成的溫

37、度dT的總和，這些數(shù)元熱源是在熱源作用時(shí)間(t=0到t=t)內(nèi)，于其整個(gè)移動(dòng)路徑o0c上劃分出的。 令t-t=t”,且對(duì)于運(yùn)動(dòng)作標(biāo)原點(diǎn)o的動(dòng)徑為：,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,運(yùn)動(dòng)高斯熱源加熱半無(wú)限體 我們來(lái)考察一下固定熱源中心的溫度此時(shí)v=0，x=y=z=0, 令 當(dāng)t=0時(shí)，T(0,0,0,0)=0; 當(dāng)t 0時(shí)， 溫度與時(shí)間的平方根成比例升高； 當(dāng)t時(shí)， 因而 即，高斯熱源中心的點(diǎn)的極限溫度Tc同熱源功率成正比，同熱源的集中系數(shù)k的平方根成正比，同導(dǎo)熱系數(shù)成反比。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,作用于無(wú)限大板上的高斯熱源 板原為h，瞬間功率密度為qdt的線熱源造成的溫度場(chǎng)為： t0

38、虛擬提前時(shí)間。 當(dāng)熱源以勻速v移動(dòng)時(shí), 式中， 為積分指數(shù)函數(shù)； 為傳熱系數(shù)。,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,作用于無(wú)限板上的固定帶狀熱源,第二節(jié) 整體溫度場(chǎng)高斯分布熱源,帶狀高斯熱源，在帶條方向的單位長(zhǎng)度上的熱功率為q，假定帶狀熱源在板后方向上勻均分布，帶條位于X軸，比時(shí)傳熱發(fā)生于Y軸，在帶狀熱源中心線上(Y=0),長(zhǎng)時(shí)間加熱達(dá)極限狀態(tài)時(shí)可得到一個(gè)簡(jiǎn)單解： 其中,為高斯概率積分。,第三節(jié) 焊接熱循環(huán),焊接循環(huán)及其主要參數(shù) 在焊接過(guò)程中，工件的溫度隨著瞬時(shí)熱源或移動(dòng)熱源的作用而發(fā)生變化，溫度隨時(shí)間由低而高，達(dá)到最大值后，又由高而低的變化被稱為焊接熱循環(huán)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，焊接熱源循環(huán)就是焊件上溫度隨

39、時(shí)間的變化，它描述了焊接過(guò)程中熱源對(duì)母材金屬的熱作用。,第三節(jié) 焊接熱循環(huán),焊接循環(huán)及其主要參數(shù),在焊縫兩側(cè)距焊接遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)所經(jīng)歷的熱循環(huán)是不同的（見(jiàn)右圖），距焊縫越近的各點(diǎn)加熱最高溫度越高，越遠(yuǎn)的點(diǎn)，加熱最高溫度越低。,鋁合金跨焊縫不同位置的焊接熱循環(huán),1、加熱速度（H） 焊接加熱速度要比熱處理時(shí)的加熱速度快得多，這種快速加熱使體系處于非平衡狀態(tài)，因而在其冷卻過(guò)程中必然影響熱影響區(qū)的組織和性能； 如：H(加熱速度)TP(相變溫度)，會(huì)導(dǎo)致奧氏體化程度 和碳化物溶解程度。,第三節(jié) 焊接熱循環(huán)主要參數(shù),2、加熱最高溫度(Tmax ) Tmax指工件上某一點(diǎn)在焊接過(guò)程中所經(jīng)歷的最高溫度，即該點(diǎn)熱

40、循環(huán)曲線上的峰值溫度。 考察位置不同最高溫度不同冷卻速度不同焊接組織不同性能不同。 例如：熔合線附近（對(duì)一般低碳鋼和低合金鋼來(lái)說(shuō)，其Tmax可達(dá)13001350），由于溫度高，其母材晶粒發(fā)生嚴(yán)重長(zhǎng)大，導(dǎo)致塑性降低。,第三節(jié) 焊接熱循環(huán)主要參數(shù),3、在相變溫度以上停留時(shí)間(tH) 在相變溫度以上停留的時(shí)間越長(zhǎng)，就會(huì)有利于奧氏體的均勻化過(guò)程。如果溫度很高時(shí)（如1100 以上），即使時(shí)間不長(zhǎng)，對(duì)某些金屬來(lái)說(shuō)，也會(huì)造成嚴(yán)重的晶粒長(zhǎng)大。 為了研究問(wèn)題方便，一般將tH分成兩部分。即 t加熱過(guò)程停留時(shí)間： t”冷卻過(guò)程停留時(shí)間：,第三節(jié) 焊接熱循環(huán)主要參數(shù),4、冷卻速度(或冷卻時(shí)間)(c) 冷卻速度是決定熱

41、影響區(qū)組織和性能的最重要參數(shù)之一，是研究熱過(guò)程的重要內(nèi)容。通常我們說(shuō)冷卻速度，可以是指一定溫度范圍內(nèi)的平均冷卻速度（或冷卻時(shí)間）也可以是指某一瞬時(shí)的冷卻速度。 對(duì)于低碳鋼和低合金鋼來(lái)說(shuō)，我們比較關(guān)心的熔合線附近在冷卻過(guò)程中經(jīng)過(guò)540時(shí)的瞬時(shí)速度，或者是從800降溫到500的冷卻時(shí)間t8-5,因?yàn)檫@個(gè)溫度范圍是相變最激烈的溫度范圍。,第三節(jié) 焊接熱循環(huán)主要參數(shù),下圖給出了幾個(gè)焊接熱循環(huán)的主要參數(shù),第三節(jié) 焊接熱循環(huán)主要參數(shù),第三節(jié) 焊接熱循環(huán)主要參數(shù),單層電弧焊和電渣焊低合金鋼時(shí)近縫區(qū)熱循環(huán)參數(shù)/P25,多層焊接時(shí)的熱循環(huán) 多層焊接時(shí)，焊接坡口由若干焊道填滿，焊道覆蓋于前一道焊道的上部，并產(chǎn)生相互的熱作用，使焊道被加熱若干次。在T型接頭雙面單道角焊縫、十字接頭或搭接接頭時(shí)，也有某種類型的多次加熱。 按照多次加熱的局部迭加的相對(duì)位置，可區(qū)分為兩種極限情況。即“長(zhǎng)段多層焊”和“短段多層焊”。,第三節(jié) 焊接熱循環(huán)多層焊,長(zhǎng)段多層焊時(shí)的熱循環(huán) 每次焊縫的長(zhǎng)度較長(zhǎng)(約為1.01.5m以上)，此時(shí)，當(dāng)焊完前一層，再焊后一層時(shí)，前層焊道已基本冷卻到了較低的溫度（一般多在100200）。,第三節(jié) 焊接熱循環(huán)多層焊,右圖為長(zhǎng)段多層焊時(shí)，焊接熱循環(huán)變化示意圖，在靠近焊縫的母材上，每一點(diǎn)只,有一次超過(guò)奧氏體化溫度AC3，如果產(chǎn)生了馬氏