会计学§1.1焊接(hànjiē)热源及温度场表1.11各种焊接(hànjiē)热源的主要特性1.1.2焊接(hànjiē)热效率焊件所吸收的热量可分为两部分：一部分用于熔化金属而形成焊缝；另一部分使母材近缝区的温度升高以致发生组织变化从而形成组织和性能都有别于母材的热影响(yǐngxiǎng)区。实际上，用于熔化金属形成焊缝的热量才是真正的热效率。若从保证焊接质量的角度看，形成热影响(yǐngxiǎng)区的热量越小越好。电弧焊的热量分配如图1-1所示。图1-1电弧焊的热量(rèliàng)分配(2)电渣焊的热效率：电渣焊时，由于渣池处于厚大焊件的中间，热能主要损失于强制焊缝成形的冷却滑块，所以热量向外散失较少。实践表明，焊件越厚，滑块带走热量的比例越小，这说明焊件的厚度越大，电渣焊的热效率越高。例如，90mm厚钢板电渣焊时，其热效率可达到80％以上。另外，电渣焊时的速度越慢，在金属熔化(rónghuà)的同时，大量的热量向焊缝周围的母材传导，易使焊接热影响区过宽，晶粒粗大，焊接接头的机械性能下降。（3）电子束焊热效率：电子束焊时因功率密度大，能量集中(jízhōng)，穿透力强，因此焊接时，能量的损失较少，其热效率可达90%以上。（4）激光焊接热效率：激光焊的热效率取决于工件对激光束能量的吸收程度，与焊件表面状态有关。光亮的金属表面在室温下对激光具有很强的反射作用，其吸收率在20%以下。随着温度的提高，反射率降低，吸收率提高。在金属熔点以上吸收率急剧提高。1.1.3焊件加热(jiārè)区的分布由图1-2可以看出，加热斑点区的热能分布是不均匀的，中心多而边缘(biānyuán)少。在电流密度不变的条件下，电弧电压越高，则中心与边缘(biānyuán)的热能相差越小。若电压不变时，电流密度越大，则中心与边缘(biānyuán)的热能相差也越大。单位时间通过单位面积传递给焊件的热能称为热流(rèliú)密度q(r)。研究结果表明，加热斑点上的热流(rèliú)密度分布，可近似地用高斯分布来描述。距斑点中心O为r的任意点A的热流(rèliú)密度为(1-3)式中，q(r)为A点的热流(rèliú)密度[J／(cm2﹒s)]；qm为加热斑点中心的最大热流(rèliú)密度[J／(cm2﹒s)]；K为能量集中系数(cm-2)；r为A点距加热斑点中心的距离(cm)。由式(1—3)可知，只要知道qm和K值就可以求出任意(rènyì)点的热流密度。高斯曲线下所覆盖的全部热能为故（1-4）(1-5)式中，qe为电弧的有效功率，qe=ηUI。K值说明热流集中的程度，主要取决于焊接方法、焊接工艺参数和被焊金属材料的热物理性能等。不同焊接方法的能量集中系数K值见表1.3。从今后的发展趋势来看，应采用K值较大的焊接方法，如电子束和激光焊接等。1.1.4焊接(hànjiē)温度场(2)热作用的瞬时性：焊接热源在工作时始终以一定的速度运动，因而对焊件上受到热作用的任意一点来说瞬时得到的能量是有限的。当焊件上某点接近焊接热源时，该点的温度迅速升高；随着焊接热源的离开(líkāi)，该点的温度急剧下降。可见，焊件上受到热影响的任一点可能达到的峰值温度必然是有限的。同整体均匀加热的一般热处理过程相比，焊接传热过程要复杂得多。焊接热作用的集中性所引起的不均匀组织、性能变化及焊接变形和焊接热作用的瞬时性所引起的焊接化学冶金变化的不平衡性等，都将对焊接接头的质量产生影响。1.1.5焊接传热(chuánrè)遵循的基本定律1.1.6焊接(hànjiē)温度场图1-3温度场中的等温线和温度梯度2)等温线（或等温面）和温度梯度焊件上瞬时温度相同的点连成的线或面称为等温线或等温面。各个等温线或等温面之间不能相交。每条线或面度差，其大小可用温度梯度表示。温度梯度是矢量，其正值为温度增加，负值为温度减小。温度梯度反映了温度场中任意(rènyì)点温度沿法线方向的增加率。3)稳定、非稳定和准稳定温度场当焊件上温度场各点温度不随时间变化时，称之为稳定温度场；当焊件上各点的温度随时间变化的温度场，称之为非稳定温度场。当恒定功率的热源作用在一定尺寸的焊件上并做匀速直线运动时，经过(jīngguò)一段时间后，焊件传热达到饱和状态，温度场会达到暂时稳定状态，并可以随着热源以同样速度移动，这样的温度场称为准稳定温度场。4).焊接温度场的计算影响焊接温度场的因素焊接热源种类及热源能量(néngliàng)密度对于同种材料的焊件，如果施焊时采用的焊接热源不同，则温度场会有明显差异；同一焊接方法施焊同种材料时，采用不同的焊接工艺参数，其热输入量也不同，温度场的形状和大小也不同。被焊材料的热物理性质不同金属材料的热物理性质有很大差异，在同样热输入条件下，温度