热循环关键参数(线能量、t8/5及冷却速度)设计原理(1)依据1g/s与冲击吸收功、18/s与接头硬度的关系,选择1ss2019n100175CEHE000eSSos17030010016120250100200250150800°C-500C冷却时间((s)800℃-500℃停留时间((s)冲击吸收功与关系硬度与t8/5关系(2)根据选取t8/5,根据经验公式计算焊接所需的线能量首先按照公式(1)来计算E:[(500-.)1) -(-.)E1= 48Acpt8/5/((1)一1
1 热循环关键参数(线能量、t8/5及冷 却速度)设计原理 (1) 依据t 8/5与冲击吸收功、t 8/5与接头硬度的关系,选择t 8/5 0 50 100 150 200 250 300 50 100 150 200 250 300 800 -500 ℃ ℃冷却时间 (s) 冲 击 吸 收 功 (J ) 0 50 100 150 200 250 300 170 175 180 185 190 195 200 800℃-500℃停留时间 (s) 硬度 (HV) (2)根据选取t8/5,根据经验公式计算焊接所需的线能量 首先按照公式(1)来计算E: 𝐸ଵ = 4𝛿 𝜋𝜆𝑐𝜌𝑡଼/ହ ଵ ହି்బ ଶ − ଵ ଼ି்బ ଶ ൗ (1) 冲击吸收功与t 8/5关系 硬度与t8/5关系
再采用公式(2)计算E:E2= 4n/te/[(0) -(0-)(2)式中E.--焊接线能量(J/cm):>--导热系数[W(cm.)];cp---容积比热容[J/(cm3C)];---板厚(cm);T.---初始温度(℃)。入、cp等热物理常数是随着温度而变化的,反复试验证明,当入=0.29//(cm·S℃C),cp=6.7)/(cm3,C)计算时可得到较为正确的结果。将所计算得到的E,和E2分别代入临界板厚公式(3):[ ](3)8r=1取K=E如果8r1>8、r2>8时,取K=E2如果81<8、8r2<8时,188rl当8182时,取K=E2 Eil + Ei18r28r1l则E在[K-10,K+10]范围内取值。当焊件厚度在8mm与25mm之间时,熔合线处冷却速度与焊接线能量E之间的关系为2元(T -T)Q=-K3AK=f(c)2E6=mcp(T-T)ε为无量纲系数,其范围[0,5],K与ε的关系如下图所示:拟合之后的关系为:0.29182E-0.4351)K =f(e) = 1.164e-(—0.3132e-(0.65521.22+8.53 1013 (21)因此先求出ε、K,代入上式,即可求出中厚板的冷却速度wcK与ε的关系2
2 再采用公式(2)计算E: 𝐸ଶ = 4𝜋𝜆𝑡଼/ହ ଵ ହି்బ − ଵ ଼ି்బ ൗ (2) 式中 𝐸-焊接线能量(J/c𝑚); λ-导热系数[W/(cm ∙℃)]; cρ-容积比热容[J/(cmଷ ∙℃)]; δ-板厚(cm); T-初始温度(℃)。 λ、cρ等热物理常数是随着温度而变化的,反复试验证明,当λ = 0.29J/(cm ∙ 𝑆 ∙ ℃), cρ = 6.7J/(cmଷ ∙ ℃)计算时可得到较为正确的结果。 将所计算得到的𝐸ଵ和𝐸ଶ分别代入临界板厚公式(3): 𝛿 = ா ଶఘ ଵ ହି்బ − ଵ ଼ି்బ (3) 如果𝛿ଵ > 𝛿、𝛿ଶ > 𝛿时, 取𝐾 = 𝐸ଵ 如果𝛿ଵ < 𝛿、𝛿ଶ < 𝛿时, 取𝐾 = 𝐸ଶ 当𝛿ଵ < 𝛿 < 𝛿ଶ时, 取K= ఋିఋೝభ ఋೝమିఋೝభ 𝐸ଶ − 𝐸ଵ + 𝐸ଵ 则E在[𝐾 − 10,𝐾 + 10]范围内取值。 当焊件厚度在8mm与25mm之间时,熔合线处冷却速度ω 与焊接线能量𝐸之间的关系为: 2 0 0 2 ( ) = ( ) 2 ( ) c c T T K E K f E c T T 为无量纲系数,其范围[0,5],K与的关系如下图所示: 因此先求出、 K,代入上式,即可求出中厚板的冷却 速度ω 。 拟合之后的关系为: 𝐾 = 𝑓 𝜀 = 1.164𝑒ି ఌି.ଶଽଵ଼ ଵ.ଶଶ మ − 0.3132𝑒ି ఌି.ସଷହଵ .ହହଶ మ + 8.553 × 10ଵଷ𝑒ି ఌିଵସଷ ଶସସ.଼ మ K与的关系