熔化焊的熱過程ppt課件-資料下載頁
2025-05-05 02:16本頁面
【正文】 有利于冶金反應 S ＝ 103～ 104cm2/Kg RRRS???? 334432??UJS— XGF 理論上，熔滴存在的時間 τ 不等于熔滴與周圍介質作用時間，熔滴與周圍介質的平均作用時間 τ cp為 τ cp=(m0/mtr+1/2)τ m0 : 熔滴脫落后殘留在焊條上的質量 mtr ：過渡的熔滴質量 根據焊接方法、規(guī)范、電流極性和焊接材料不同，平均相互作用時間在 ～ ，是很短暫的。 （ 3）熔滴的溫度 熔滴的溫度，理論上無法精確計算，實際測量得到手工電弧焊接低碳鋼熔滴的平均溫度為 2100～ 2700K。 熔滴的平均溫度 T： I T ； d(焊絲直徑 ) T ： UJS— XGF （二）熔池的形成 焊接時，在熱源的作用下，焊條熔化的同時被焊金屬也發(fā)生局部熔化。母材上，由熔化的焊條金屬與局部熔化的母材所組成的具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬－－熔池。 熔池的形狀與尺寸 焊接熔池狀示意圖 熔池的形成需經過一個過渡期，此后就進入準穩(wěn)定期，這時熔池的形狀、尺寸和質量不再發(fā)生變化。 由右圖可見， 熔池為不標準的半橢球 ，其外形輪廓處為溫度等于母材熔點的等溫面。 UJS— XGF 熔池的寬度與深度沿 X軸方向連續(xù)變化。隨著焊接電流的增加，熔池的 Hmax增大，熔池的 Bmax相對變?。浑S著電弧電壓的升高， Hmax減小， Bmax增加。熔池的長度 L可表示為： L=P2q= P2UI (926) 式中 ， P2為比例常數(shù)； q為電弧功率； U為電弧電壓； I為焊接電流 。 實驗表明 ， P2和熔池的表面積都取決于焊接方法和焊接工藝參數(shù) 。 熔池的質量 手工電弧焊時熔池的質量通常在 ~16g的范圍之內 ， 一般為 5g以下 ， 實驗表明：手工電弧焊時 ， 熔池的質量與 q2/v成正比 。 而在埋弧自動焊時 ， 由于焊接電流值較大 ， 熔池的質量也較大 ， 但熔池的質量一般小于 100g。 UJS— XGF vLt ?m ax(927) 式中， L為熔池長度 (cm)； v為焊接速度 (cm/s)。 由熔池質量確定的熔池平均存在時間 tcp為 ： WPcp FvGt??? ?(928) 式中 ， GP為熔池質量 (g)； ρ為熔池液態(tài)金屬的密度(g/cm3)； v為焊接速度 (cm/s)； FW為焊縫的橫斷面積(cm2)。 焊接方法和焊接工藝不同 ， 熔池的最大存在時間和平均時間也不同 。 熔池存在的時間 由于熔池的體積和質量較小 ， 其存在的時間一般只有幾秒到幾十秒 ， 因此 ， 熔池中的冶金反應時間很短 ，但比熔滴階段存在的時間要長 。 熔池在液態(tài)時存在的最大時間 tmax為 UJS— XGF 熔池的溫度分布 實驗表明，熔池各點的溫度是不均勻的，如圖 918所示。在熔池的前部，由于輸入的熱量大于散失的熱量，所以隨著焊接熱源的向前移動，母材不斷 被 熔化。在電弧下的熔池中部，溫度最高。在熔池的后部，由于輸入的熱量小于散失的熱量，溫度逐漸降低，于是發(fā)生金屬的凝固過程。 1熔池中部 2熔池前部 3熔池后部 圖 918 熔池的溫度分布 UJS— XGF 熔池中液相的運動狀態(tài) 在焊接過程中 ， 熔池中的液相發(fā)生強烈的攪拌作用將熔化的母材與填充金屬充分混合和均勻化 。 其產生液相運動的原因有以下幾點： ① 熔池中溫度分布不均勻引起液態(tài)金屬密度差 ， 使液相從低溫區(qū)向高溫區(qū)流動 ， 產生對流運動 。 ② 熔池溫度分布不均勻引起表面張力分布不均勻 ，產生的表面張力差將使液相發(fā)生對流運動 。 ③ 焊接熱源作用在熔池上的各種機械力使熔池中的液相產生攪拌作用 。 研究表明，焊接工藝參數(shù)、電極直徑、焊炬的傾斜角度等對熔池中液相的運動狀態(tài)都有很大的影響。 UJS— XGF 熔池中液態(tài)金屬的運動形式：熔池上部，液體從頭部向尾部運動，熔池底部，運動方向相反。 熔池中液態(tài)金屬運動的作用： 1）攪拌作用 有利于 熔池金屬充分地混合，使成分均勻化； 2） 有利于 氣體和 雜質 的排除，提高焊縫質量。 3）合金元素燒損 在液態(tài)金屬與母材的交界處，仍出現(xiàn)成分的不均勻現(xiàn)象。 UJS— XGF 二、焊接接頭的形成 UJS— XGF 焊接接頭的形成經歷加熱、熔化和冶金反應、冷卻、相變 → 焊縫 相互作用的三個過程： （ 1）熱作用過程 焊接熱過程貫穿焊接過程的始終 （ 2）焊接化學冶金過程 液態(tài)金屬、熔渣、氣相之間進行著一系列的反應，直接影響到焊縫的化學成分、組織和性能?？刂埔苯鸱磻^程是控制焊縫質量的重要手段 。 （ 3）熔池的凝固和相變過程 焊接過程的冷卻速度大，易在冷卻過程中產生缺陷（氣孔、偏析、裂紋等） 焊接接頭的形式與熔合比 熔合比 —— 母材在焊縫中所占的比例
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