塑性成型原理6.pptx

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1、焊接方法分类焊接成型焊接成型熔化焊接熔化焊接固相焊接固相焊接钎焊钎焊电弧焊电弧焊电阻焊电阻焊激光焊激光焊电子束焊电子束焊摩擦焊摩擦焊爆炸焊爆炸焊扩散焊扩散焊火焰、真空火焰、真空气焊气焊第1页/共25页各种焊接热源的主要特性各种焊接热源的主要特性第2页/共25页焊接基本原理几个重要概念：电弧焊的热效率电弧焊的热效率 电弧的功率：q=UIq电弧功率，WU焊接电弧电压，VI焊接电流，A有效热功率：qe=UI-功率有效系数或热效率第3页/共25页典型电弧焊的热量分配典型电弧焊的热量分配第4页/共25页焊接基本原理几个重要概念：焊接热输入焊接热输入QQ焊接热输入：Q=UI/V热效率，U焊接电弧电压，VI

2、焊接电流，AV焊接速度第5页/共25页焊接基本原理（2）焊接温度场焊接传热的基本形式：热源传热给焊件主要是辐射和对流；母材和焊条获得热能后热的传播以热传导为主。热的传递：传导、对流和辐射第6页/共25页焊接基本原理焊件上（包括内部）某瞬时的温度分布成为“温度场”，可以用数学的关系表示如下：T=f(x,y,z)其中 T焊件上某点的瞬时温度；x,y,z焊件某点的空间坐标；t时间。焊接温度场的一般特征第7页/共25页焊接基本原理 把焊件上瞬时温度相同的各点连接在一起，成为一条线或一个面。等温线等温线/等温面等温面等温线和温度梯度不同方向的温度梯度第8页/共25页焊接基本原理 在焊接热源的作用下，焊件

3、上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环。焊接热循环焊接热循环低碳钢堆焊焊缝临近各点的焊接热循环第9页/共25页焊接基本原理（3）熔焊焊接接头的形成熔焊时焊接接头经历三个过程：焊接热过程 焊接化学冶金过程 金属凝固结晶和相变过程第10页/共25页焊接基本原理焊接接头的组成：焊缝（1）熔合区（2）热影响区（3）母材（4）焊接接头示意图第11页/共25页高斯面热源旋转高斯体热源模型q(0,0)xz(0,0,H)y应用举例焊接基本原理激光-电弧复合热源数值模拟第12页/共25页复合热源焊接激光电弧相互增强因素的影响模型的建立焊接基本原理第13页/共25页焊接过程稳态时的温度场分布云图温度场云图焊接

4、基本原理第14页/共25页温度场对比分析复合热源焊接TIG焊接焊接基本原理第15页/共25页实测：镁合金焊接温度场红外测温镁合金复合焊接红外测温原理图SAT6000A焊接基本原理第16页/共25页镁合金复合热源焊接温度场特征镁合金复合焊接温度场与TIG焊接温度场对比焊接基本原理第17页/共25页红外测温校正实际温度与测量温度拟和曲线 镁合金焊接温度场红外测温焊接基本原理第18页/共25页红外实际测量与数值模拟复合焊接温度场结果B 数值模拟背面温度场A 校正后背面红外温度场T(K)T(K)(mm)(mm)镁合金焊接温度场实测与模拟比较镁合金焊接温度场实测与模拟比较(mm)(mm)焊接基本原理第1

5、9页/共25页I=110A,V=1500mm/min(Others such as P=400W,Dla=1.5mm,Z=-1mm are the same)模拟结果实测焊缝复合热源对接焊焊缝形状的模拟焊接基本原理第20页/共25页焊接热循环曲线数值模拟结果实际测量结果焊接基本原理第21页/共25页高速摄像试验装置示意图高速摄像机：CPL-MS25K采集速度：1072帧/秒实测：电弧图像采集焊接基本原理第22页/共25页交流柔性输入方式TIG电弧交流正半波区间交流负半波区间过零位置电流I/A时间T/ms实测镁合金电弧电流波形实测：焊接电弧热源特性实测：焊接电弧热源特性焊接基本原理第23页/共25页3mm时间（ms）激光脉冲电流强度LWS-500YAG固体激光器的性能指标 实测：激光等离子体形态实测：激光等离子体形态焊接基本原理第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页