2.1.3温度场的分类 稳定温度场 工件上各点的温度不随时间变化 不稳定温度场---随时间变化 准稳定温度场---恒定热功率作用于焊件,开始是不稳定的,经过一段时间 便饱和 移动稳定温度场--恒功率的电源在工件上做匀速直线运动,温度场与热源以 同样的速度移动各点的温度只取决于空间坐标,与时间无 关形成相对稳定的温度场(相当于半个鸡蛋壳壮的等温面 向前移动 22规范的选择 221电弧对金属的加热 实际焊接热功率称为有效功率,用qu表示 qn=nU·---[/S ηn-电弧热效率,主要决定于,焊接方法,焊接规范,焊接材料的种类 手工电弧焊nn=0.77-0.87 埋弧自动焊n=0.77~0.99 222焊接规范的选择 焊接规范的定义:焊接时,焊接电流I( welding current),电弧电压U( arc voltage),焊 接速度v( welding speed,进条速度vr的数值的大小 焊接线能量( energy input)是焊接规范的一个综合指标,它表示单位长度焊缝上投入的有 效热量用q表示 qu nUr [cm/s 一焊缝长度 t—焊接时间 规范→温度场→成形→焊缝质量 2.2.3手工电弧焊焊接规范的选择 电弧电压一般为20-25V,由于高温会导致药皮的脱落,所以温度应控制在400°C,电 流不能太大,根据经验公式:I=K·d 22.4埋弧自动焊接规范的选择 电流的选择:一种是根据焊缝熔深选择,S=k·Ⅰ 另一种是根据焊条直径选择,Ⅰ=110d-10d2±100 进条速度Ⅴr的选择:要保证电弧不断的稳定的燃烧,必须使进条速度等于溶化速度
2.1.3 温度场的分类 − − − − − − − − − − − − 向前移动 关形成相对稳定的温度场 相当于半个鸡蛋壳壮的等温面 同样的速度移动各点的温度只取决于空间坐标，与时间无 移动稳定温度场 恒功率的电源在工件上做匀速直线运动，温度场与热源以 便饱和 准稳定温度场 恒定热功率作用于焊件，开始是不稳定的，经过一段时间 不稳定温度场 随时间变化 稳定温度场 工件上各点的温度不随时间变化 ( 2.2 规范的选择 2.2.1 电弧对金属的加热 实际焊接热功率称为有效功率，用 q u 表示 q U I J S u u = − − − / u --电弧热效率，主要决定于，焊接方法，焊接规范，焊接材料的种类 手工电弧焊 u =0.77~0.87 埋弧自动焊 u =0.77~0.99 2.2.2 焊接规范的选择 焊接规范的定义：焊接时，焊接电流 I（welding current），电弧电压 U(arc voltange)，焊 接速度 VH(welding speed),进条速度 VT的数值的大小 焊接线能量(energy input)是焊接规范的一个综合指标，它表示单位长度焊缝上投入的有 效热量用 qL 表示 qL= H H u V UI V q = [J/cm] VH = t L [cm/s] L—焊缝长度 t—焊接时间 规范→温度场→成形→焊缝质量 2.2.3 手工电弧焊焊接规范的选择 电弧电压一般为 20~25V，由于高温会导致药皮的脱落，所以温度应控制在 400ºC，电 流不能太大，根据经验公式: I = Kd 2.2.4 埋弧自动焊接规范的选择 电流的选择：一种是根据焊缝熔深选择， S = k I 另一种是根据焊条直径选择， 110 10 100 2 I = d − d 进条速度 VT的选择：要保证电弧不断的稳定的燃烧，必须使进条速度等于溶化速度
单位时间溶化的焊条的重量On=kx·[gh 单位时间送进的焊条的重量ar=F7y·Vr[gh] Fx-焊条截面积 条比重 Kr·I sion: v= Fr·y 焊接速度VH的选择: Conclusion: I 电弧电压的选择:一般为20~40V 2.3焊接规范对焊缝形状的影响 2.3.1焊缝形状特征 形状系数y=S 基体金属比B= F--堆焊金属截面积 F--基体金属熔化截面积 填充系数 6~12 注:焊缝成形( appearance of weld)-熔焊时,液态焊缝金属冷凝形成的焊缝外形 2.32焊接电流对焊缝形状的影响:对熔深影响最大(正比),熔宽和增高量影响不大 2.3.3电弧电压对焊缝形状的影响:对熔宽影响最大(正比),熔深和增高量有所下降 234焊接速度对焊缝形状的影响:随着焊接速度的増加,焊接线能量减小,熔宽明显变窄, 增高量有所増加,熔深逐渐减小 235焊丝直径对焊缝形状的影响:焊丝直径増加,电弧摆动作用加强,熔宽増加,当焊接 电流不变,随着焊丝直径的减小,电流密度有所增加,熔深也相应增加 24焊接接头型式及焊缝代号( welding symbols 241焊接接头的基本型式,对接焊接边缘分为:卷边,平对,V型,X型,K型,U型等 坡口,目的是为了确保接头的质量及其经济性,坡口尺寸按照GB985-88和GB986-88 2.4.2焊缝代号及标注方法:按照GB32488规定 2421常用焊接方法的代号,用一个大写的英文字母 2.4_22基本代号,采用近似焊缝横截面形状的符号表示 2423辅助符号,表示焊缝表面形状特征的符号 2424补充符号,是补充说明焊缝的某些特征的符号 2.42.5尺寸符号,是表示焊缝各部分焊缝尺寸大小的符号 2426指引线,表示焊缝位置的符号(是由箭头线,和两条基准线) 思考题:
单位时间溶化的焊条的重量 k I T T = [g/h] 单位时间送进的焊条的重量 T FT VT = ' [g/h] FT --焊条截面积 --焊条比重 Conclusion: = T T T F K I V 焊接速度 VH 的选择： Conclusion: = H H H F K I V 电弧电压的选择：一般为 20~40V 2.3 焊接规范对焊缝形状的影响 2.3.1 焊缝形状特征 形状系数 = =1.3 ~ 2 S C 基体金属比 F FH F + = 0 0 − − − − 基体金属熔化截面积 堆焊金属截面积 FH F0 填充系数 0 = = 6 ~ 12 H C [注]：焊缝成形(appearance of weld)---熔焊时，液态焊缝金属冷凝形成的焊缝外形 2.3.2 焊接电流对焊缝形状的影响：对熔深影响最大（正比），熔宽和增高量影响不大 2.3.3 电弧电压对焊缝形状的影响：对熔宽影响最大（正比），熔深和增高量有所下降 2.3.4 焊接速度对焊缝形状的影响：随着焊接速度的增加，焊接线能量减小，熔宽明显变窄， 增高量有所增加，熔深逐渐减小。 2.3.5 焊丝直径对焊缝形状的影响：焊丝直径增加，电弧摆动作用加强，熔宽增加，当焊接 电流不变，随着焊丝直径的减小，电流密度有所增加，熔深也相应增加。 2.4 焊接接头型式及焊缝代号（welding symbols） 2.4.1 焊接接头的基本型式，对接焊接边缘分为：卷边，平对，V 型，X 型，K 型，U 型等 坡口，目的是为了确保接头的质量及其经济性，坡口尺寸按照 GB985-88 和 GB986-88 2.4.2 焊缝代号及标注方法：按照 GB324-88 规定 2.4.2.1 常用焊接方法的代号，用一个大写的英文字母 2.4.2.2 基本代号，采用近似焊缝横截面形状的符号表示 2.4.2.3 辅助符号，表示焊缝表面形状特征的符号 2.4.2.4 补充符号，是补充说明焊缝的某些特征的符号 2.4.2.5 尺寸符号，是表示焊缝各部分焊缝尺寸大小的符号 2.4.2.6 指引线，表示焊缝位置的符号（是由箭头线，和两条基准线） 思考题：
思考题1~3:[习题集]思考2.1-2.3; 习题: 习题1-6:[习题集]2.1-1~2.1-3 [习题集]2.2-1~2.2-2 习题集]2.3-1, Chapter3焊接变形与应力 Stress and reform of welding 本章重点:1.杆件的均匀加热、冷却过程的变形与应力 2长板条在不均匀温度场作用下的变形与应力 3焊接残余变形 4预防和矫正残余变形的方法 5焊接残余应力 6焊接残余应力的调节及消除措施 本章难点:1.杆件的均匀加热、冷却过程的变形与应力 2.长板条在不均匀温度场作用下的变形与应力 3.焊接残余变形 4焊接残余应力 31焊接应力与变形的基本概念 3.1.1焊接应力产生的原因及分类 宏观应力:在整个焊接范围平衡的应力 按应力的分布范围2微观应力:在晶粒范围内相互平衡的应力 3超微观应力:在晶格范围平衡的应力 1单向应力:应力沿构件的一个方向作用 根据结构中的空间位置{2双向应力:应力沿构件的两个方向作用 3三向应力:应力沿构件的三个方向作用 根据应力与缝的相对位置门纵向应力:应力作用方向与焊缝平行 2横向应力:应力作用方向与焊缝垂直 瞬时应力:焊接过程出现的应力 根据应力产生、作用的时间 2残余应力:焊后留下的应力
思考题 1~3: [习题集]. 思考 2.1 ~2.3; 习 题: 习 题 1~6: [习题集] 2.1--1 ~ 2.1-3, [习题集] 2.2 –1~ 2.2-2, [习题集] 2.3 –1, Chapter 3 焊接变形与应力 Stress and reform of welding 本章重点：1.杆件的均匀加热、冷却过程的变形与应力 2.长板条在不均匀温度场作用下的变形与应力 3.焊接残余变形 4.预防和矫正残余变形的方法 5.焊接残余应力 6.焊接残余应力的调节及消除措施 本章难点：1.杆件的均匀加热、冷却过程的变形与应力 2.长板条在不均匀温度场作用下的变形与应力 3.焊接残余变形 4.焊接残余应力 3.1 焊接应力与变形的基本概念 3.1.1 焊接应力产生的原因及分类 按应力的分布范围 超微观应力：在晶格范围平衡的应力 微观应力：在晶粒范围内相互平衡的应力 宏观应力：在整个焊接范围平衡的应力 3. 2. 1. 根据结构中的空间位置 三向应力：应力沿构件的三个方向作用 双向应力：应力沿构件的两个方向作用 单向应力：应力沿构件的一个方向作用 3. 2. 1. 根据应力与焊缝的相对位置 横向应力：应力作用方向与焊缝垂直 纵向应力：应力作用方向与焊缝平行 2. 1. 根据应力产生、作用的时间 残余应力：焊后留下的应力 瞬时应力：焊接过程出现的应力 2. 1