焊接冶金学-基本原理

Unit1焊接传热学基础

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北京工业大学材料科学与工程学院Thursday,July6,20231传热学传热学是研究热量传递规律的一门科学。热传递：热传导、对流和热辐射许多学科都涉及到传热学的问题！焊接传热对焊接接头形成过程中冶金过程、固态相变、组织性能和应力变形等均有重要影响！焊接传热的形式：热传导为主，考虑辐射和对流的作用。焊接传热过程研究内容：主要是焊件上的温度分布及其随时间的温度变化问题。

21.1焊接过程分析焊接过程热源加热→熔化→冶金反应→结晶→固态相变→接头（冷却而形成）焊接热过程的特点局部性——加热和冷却过程极不均匀瞬时性——1800K/s热源是运动的焊接传热过程的复合性加热过程冷却过程31.2焊接热源weldingheatsource

实现金属焊接所需的能量热能机械能焊接热源的特点：能量密度高度集中；快速实现焊接过程；保证得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。熔焊41.2焊接热源weldingheatsource

焊接热源的种类-电弧热气体介质中的电弧放电化学热可燃气体电阻热电阻焊、电渣焊高频感应热磁性的金属高频感应产生二次电流作为热源摩擦热机械高速摩擦电子束高速运动的电子轰击等离子焰电弧或高频放电—离子流激光束激光聚焦?新焊接能源？！！！！51.2焊接热源weldingheatsource点热源（三维）pointheatsource厚大焊件焊接线热源（二维）linearheatsource薄板焊接面热源（一维）planeheatsource细棒磨擦焊

61.2焊接热源weldingheatsource热源在焊件上的分布热流密度的分布q:电弧的有效功率qm:加热斑点中心的最大比热流dH:回执斑点直径加热斑点的比热流分布---立体高斯锥体71.2焊接热源weldingheatsource焊接热效率电弧功率电弧有效热功率热效率焊接方法η焊条电弧焊0.77～0.87埋弧焊0.77～0.90电渣焊0.83电子束及激光束>0.9TIG焊0.68～0.85MIG焊钢0.66～0.69铝0.70～0.8581.3焊接温度场fieldofweldtemperature狭义定义：某瞬时工件上各点的温度分布某个热流密度的热源以恒定的速度沿x轴移动，热源周围的温度分布即“焊接温度场”vtO’Oy’yz’zx焊件上各点瞬时温度分布的温度场对分析焊接传热过程,焊接物理冶金过程和焊接化学冶金过程至关重要。91.3焊接温度场fieldofweldtemperature焊条电弧焊时，焊接电弧做为热源，对焊条和母材进行加热在焊接热源作用下，母材上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分称为熔池焊接熔池形状示意图101.3焊接温度场fieldofweldtemperature焊接熔池表面积内部的流体流动模式11…商业软件：ABAQUS,ANSYS,FLUENT,MARC,PHOENIX,ADINA,SYSWELD,…..121.3焊接温度场fieldofweldtemperature等温线等温线不可能相交等温线、等温面之间有温差大小：温度梯度方向：垂直于等温面焊缝131.3焊接温度场fieldofweldtemperature随着热源的移动，熔池沿焊接方向作同步移动熔池前部母材不断地熔化熔池尾部熔池金属不断凝固，温度逐渐降低熔池温度分布1-熔池中部2-熔池前部3-熔池尾部141.3焊接温度场fieldofweldtemperature坐标示意图xoy面上沿x轴的温度分布xoy面上的等温线yoz面上沿y轴的温度分布yoz面上的等温线板厚25mm低碳钢焊件厚大焊件上点状移动热源的温度场151.3焊接温度场fieldofweldtemperature典型焊接温度场稳定温度场不稳定温度场——常态一维温度场二维温度场三维温度场焊接温度场的影响因素热源的性质焊接工艺参数被焊金属的热物理性质焊件的板厚及形状161.3焊接温度场fieldofweldtemperature热输入量q=常数，热源移动速度v对温度场的影响热源移动速度v增加热源功率q保持为常数时随焊接速度v的增加等温线的范围变小温度场的宽度和长度均变小宽度显著变小所以，等温线的形状变得细长影响因素171.3焊接温度场fieldofweldtemperature热源移动速度v=常数，热输入量q对温度场的影响热源功率q增加热源移动速度v保持为常数时随热源功率q的增加等温线在焊缝横向变窄等温线在焊缝方向伸长影响因素18热源移动速度v热源功率q增加1.3焊接温度场fieldofweldtemperatureq/v=常数，热输入量及热源移动速度等比例变化时对温度场的影响q/v保持为常数时同比例改变q和v等温线拉长温度场范围拉长影响因素191.3焊接温度场fieldofweldtemperature在相同热功率、热源移动速度和相同板厚条件下不同材料板上移动线热源周围的温度场影响因素201.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环在焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点的温度随时间由低而高，达到最大值后又由高而低的变化描述焊接热源对被焊金属的热作用过程211.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的主要参数加热速度加热的最高温度在相变温度以上的停留时间冷却速度或冷却时间焊接热循环的参数221.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的主要参数加热速度加热速度受许多因素影响：不同的焊接方法不同的被焊金属不同厚度不同焊接热输入等加热速度方面的研究还不够充分特别是新工艺、如真空电子束焊接等数据很缺乏231.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的主要参数加热的最高温度据焊缝远近不同的各点，加热的最高温度不同241.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的主要参数在相变温度以上的停留时间251.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的主要参数冷却速度或冷却时间—决定热影响区组织性能指焊件上某点热循环的冷却过程中某一瞬时温度的冷却速度为了便于测量和分析比较，采用800～500oC的冷却时间来代替瞬时冷却速度，因为这一温度区间是相变的主要温度范围261.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的主要参数冷却时间从800oC冷却到500oC时所用时间碳钢、不易淬火的低合金钢从800oC冷却到300oC时所用时间易淬火的低合金钢(马氏体相变点300oC左右)从高温冷却到100oC时所用时间扩散氢271.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的影响因素距离焊接方法多层焊距焊缝距离变近281.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的影响因素距离焊接方法多层焊不同焊接方法的焊接热循环1-手弧焊 2-埋弧焊3-电渣焊291.4焊接热循环

weldthermalcycle焊接热循环的影响因素距离焊接方法多层焊短道多层焊接热循环30谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH——“ifen”酒新品发布活动策划爱奋斗•爱生活目录010203040506活动概述“ifen”酒新品发布会“爱奋斗•爱生活”品酒晚宴“我爱奋斗”高校乐队演唱会活动执行活动费用活动概述2012年05月20日-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.活动时间湖南锦绣潇湘文化产业园活动地点新品发布会/品酒晚宴/高校乐队演唱会活动构架活动概述活动目的：提升代理商对ifen酒的认识，有效促进合作。通过新闻发布会的召开向外界传达强势品牌的印象和

品牌强势运作的信息。借助新闻发布会的召开传递产品信息和品牌价值，形

成事件传播。活动概述活动意义：新闻发布会的意义在于能够激发和巩固代理商积极销售的信心，

同时可以对于ifen酒品牌的上市做一个正式的通告，

借以带动业界对于ifen酒的认同和认识和关注，是对

于ifen酒的整个传播体系的推动和帮助。以新闻与活动的结合表现形式确立ifen酒目标群体中的显赫地位新品发布会爱奋斗•爱生活

——2012ifen酒新品发布会发布会主题-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.锦绣潇湘“芙蓉国剧场”发布会地点15:30——17:20发布会时间新品发布会特色互动环节：ifen销售达人赛场外场内连线互动：在活动开展前期，在长沙步行街开展小型户外活动——ifen酒销售达人赛，然后将现场火热疯抢的画面剪辑成视频，在发布会上进行播放，让经销商看到ifen酒受广大市民（年轻消费者）的追捧。第一次连线：将现场疯抢的画面拍摄下来，随即采访一下消费者，问其为何要买酒，对酒的印象等。第二次连线：要求摄像拍摄出现场产品售罄的状态。表现形式：安排两百位学生扮演消费者到现场配合工作，现场随即采访消费者的购买心得。微电影VCR展播主持人开场新品发布会发布会流程：

蝶舞九天女子时尚电声组开场来宾签到（微电影VCR热场）第一次场外连线：让经销商看到场外热闹疯抢的状况与ifen酒品牌展示，从而给经销商留下好的印象，让他们看到该产品的市场前景。颜总致辞（宣布政策）第二次连线新品发布会发布会流程：现场调酒演示（品酒师点评）第一次连线第二次场外连线：此次连线需看到产品即将售罄的状态，以求再次打动在坐经销商的心，让产品热销，好销，有市场等一切优秀品质进入经销商的心，从而使经销商从心动变为行动。签约仪式“ifen酒”荣耀现世新品发布会发布会流程：

经销商代表发言此环节后附详细流程

合影自由洽谈签约仪式500万奖金现场助阵，活动至高潮。新品发布会1、“ifen酒”荣耀现世：嘉宾触摸LED点光球，特制酒保箱绽放,同时烟雾升起.冷焰火四射，ifen酒在绽放的仪器中荣耀现世。新品发布会2、“ifen酒”500万重奖销售机制建立：“ifen”酒业老总亲自向经销商代表颁发“ifen酒”500万销售奖励机制承诺书。新品发布会3、“ifen酒”品酒塔：这里我们用传统的香滨灌注香滨塔,改成“ifen”灌注,体现另外一种引用模式，同时，音乐响起，两位模特手捧“ifen”走秀。新品发布会新品发布会会场布置：易拉宝签到台喷绘、海报新品发布会新品发布会网络直播：我们与湖南最权威的媒体网络之一“文明在线”合作，全程紧密跟踪直播新品发布会。新品发布会新品发布会主持人：湖南电视台魏哲浩侯文ifen品酒晚宴爱奋斗•爱生活

——2012ifen品酒晚宴晚宴主题-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.湘府韩城（岳麓区阜埠河路）晚宴地点17:20开始晚宴时间ifen品酒晚宴晚宴酒店简介：长沙湘府韩城湘府韩城韩系餐厅是一家经国家相关部门批准注册的合法企业,湘府韩城韩系餐厅以经营主营餐饮美食服务为主，以合理的价格、优良的服务与众多用户及企业建立了长期的合作关系。湘府韩城韩系餐厅位于岳麓区阜埠河路(近湖南大学天马学生公寓)。大众点评网5星好评！ifen品酒晚宴晚宴酒店布置：开始用餐17:4517：20—17:40ifen品酒晚宴晚宴流程：

领导致祝酒词17:40—17:45来宾就坐ifen高校乐队演唱会我爱奋斗

——2012高校乐队演唱会演唱会主题-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.锦绣潇湘“青春广场”演唱会地点19:00—22:30演唱会时间ifen高校乐队演唱会高校乐队演唱会『新闻卖点』：为了更有效的通过新闻发布向外界传达强势品牌和公益

的形象。借助“公益活动”的外衣依托新闻发布才能更高效率传递产品信息和品牌价值，形成事件传播。因此，本次“ifen”杯高校乐队演唱会将特别成立爱心助学岗工程，为家庭贫困，却积极生活，爱好音乐的大学生提供暑期爱心就业岗。ifen高校乐队演唱会高校乐队演唱会『活动组织』：乐队组织比赛