熔化焊焊接热源模型及其发展趋势
一般问题：焊接科学和技术的发展及前景
了常用激光 焊接设 备及 新型 二极管 泵浦 固体 激光设 备和数字化快速精确调控系统的开发 。图 ５ ４ 参
２０ ５ ０ 基 于 Ａ 标准的焊接 工艺评定数据 库 系 ０８０６ ＷＳ
激光焊接及其数 学建 模 ， 以及大型激 光焊接 平台和双 统／ 李
发展的动向作 出展望 。图 ４ １ 参 ８
综合分析了碳化硅颗粒增强铝基复合材料（ ／ Ｓ
复合 材 料 ） 弧 焊 焊 接 性 。阐述 与 评 价 了 国 内外 电
Ｓ ／１ Ａ 复合材料 电弧焊研 究现状 ， 别讨 论 了钨极 理论意义 和实用价值。图 ８参 １ 分 ２
氩弧焊、 熔化极惰性气体保护焊、 等离子弧焊在连接
该复合材料时存 在 的主要 问题 、 决措 施 、 解 最新 工艺 ２ ０ ５ ０ ＩＯ焊接材料 标 准现 状 及 日本 的采 用概 ０８ ０ ７ Ｓ 尹 ／ 一０ ８ ６ ：５ １ 要点 。结合试 验结 果 对 Ｓ ｐ 复合 材 料钨 极氩 弧 况／ 士科 …／焊接．２０ （ ） １ ～２ ｉ／ Ｃ 焊进行重点分析 ， 并展望 了其电弧焊 的发展 方向 。图 介绍了新的 ＩＯ焊接材 料标准 ， Ｓ 包括型号体系 Ａ
４ ２ 参 ６
和型号体系 Ｂ的主要差别 ， 并对 日本 ＪＳ 准 中相关 Ｉ标
１
内容的修改情 况作 了说 明 ， 对中国的焊接材 料标 它将
准为 基 础 ， 按 照 屈 服 强 度 和 ４Ｊ冲 击 功 进 行 分 类 是 ７
指出， 焊工职业存 在 着在 较年 轻 时患上锰 中毒 、 和焊接 时产生 的烟尘 。文 章 的第 一部分说 明 了锰 对
泛 。为了对 激光焊接技 术进行 回顾 和展望 ， 介绍 概括
备 的特性 ， 激光焊 接 的机理 ， 常用材 料激 光焊 接工艺 及其存在 的问题 ， 各种 改善 焊缝质 量 的工 艺 ， 塑料 的
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势引言概述：焊接技术作为一种重要的加工方法，广泛应用于工业生产和制造业。
随着科技的不断进步和发展，焊接技术也在不断演进和改进。
本文将从五个大点出发，详细阐述焊接技术的发展及其发展趋势。
正文内容：1. 焊接技术的发展历程1.1 手工焊接技术的兴起手工焊接技术是焊接技术的起源，最早出现在人类历史的早期阶段。
人们通过手工操作将金属材料连接在一起，实现了简单的焊接工艺。
然而，手工焊接技术存在效率低、质量难以保证等问题。
1.2 机械化焊接技术的出现随着工业化的发展，机械化焊接技术应运而生。
自动焊接机的出现极大地提高了焊接效率和质量。
例如，氩弧焊机和电阻焊机的使用，使得焊接工艺更加稳定、可靠。
1.3 自动化焊接技术的兴起随着计算机和机器人技术的发展，自动化焊接技术逐渐成熟。
焊接机器人的出现使得焊接工艺更加智能化、高效化。
自动化焊接技术不仅提高了生产效率，还减少了人力成本和劳动强度。
2. 焊接技术的发展趋势2.1 激光焊接技术的应用激光焊接技术是当前焊接技术的热点之一。
激光焊接技术具有高能量密度、高速度、高精度等优点，能够实现更精细、复杂的焊接工艺。
激光焊接技术在汽车、航空航天、电子等领域有着广泛的应用前景。
2.2 无损焊接技术的发展传统焊接技术往往会对焊接材料造成变形、开裂等缺陷，影响焊接质量。
无损焊接技术的出现解决了这一问题。
例如，超声波焊接和激光焊接等无损焊接技术，能够实现对焊接材料的无损连接，提高焊接质量和可靠性。
2.3 机器学习在焊接技术中的应用随着人工智能和机器学习的发展，这些技术在焊接技术中的应用也越来越广泛。
通过机器学习算法的训练和优化，可以实现焊接过程的自动化控制和优化。
机器学习在焊接工艺参数优化、焊接缺陷检测等方面有着重要的应用价值。
总结：综上所述，焊接技术经历了手工焊接技术、机械化焊接技术和自动化焊接技术的发展历程。
未来，激光焊接技术、无损焊接技术和机器学习在焊接技术中的应用将成为焊接技术发展的重要趋势。
熔化焊焊接热源模型及其发展趋势
熔 化焊焊接 热源无 论 电弧 、 束还 是火 焰 等 等 ， 光 大 都 具有移 动 和局 部 集 中作 用 的特 点 ， 易 在 焊 件 中形 容 成 空间上 和时 间上 梯 度很 大 的不 均匀 温 度 场 ， 而此 不
Ｃ ｒ ｔｎ大学 以及 我 国 焊接 研 究 实 力 较 强 的几 所 大 ａｌ ｏ ｅ 学 ［ 等 等 ， 陆续有关 于焊 接热 源模 型 的研究 结果 发 均
表。
在焊接尤 其 是熔 化焊 中 ， 其热 过 程 贯 穿 整 个 焊 接
过程 的始终 ， 切 熔 化焊 的物 理 化学 过 程 都 是 在 热 过 一 程 中发生和 发展 的。焊接 温度 场 不仅 决 定焊 接应 力 场 和应 变 场 ， 与 冶 金 、 晶及 相 变 过 程 有 着 紧 密 的 联 还 结 系。焊 接温度 场 内包 含着 焊接 接 头质 量 及性 能 的充 分 信息 ， 始终是焊 接发展 中的最 基本 课题之 一 ｊ 。 在 焊接温 度 场 的数 值 模 拟 研 究 中， 在 的一 些 主 存 要 问题 除 了材料 的高 温 热物 理 性 能 数 据 缺 乏 、 流 分 热 布参数 的确定 困难 、 电弧 热 效 率取 值 范 围过 大 等 共性 问题外 ， 尚存 在 对熔 滴 过 渡 行 为及 焊 接 熔 池 现 象研 究 不充分 等 问题 。可 见 ， 在 的上 述 问题 除 了热 量接 存
的地方 ， 有很 大 的 影 响Ｉ 。 正 因为 焊 接 热 源 模 型在 焊 ＝ ；
中热源 模 型 是 不 发生 变 化 的 ， 即静 态焊 接 热 源 模 型。
而动态 焊接 热 源模 型 ， 热 输 入是 随 着 焊 接 的 进 行 而 其
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势引言：焊接技术作为一种重要的金属连接技术，在工业创造、建造、航空航天等领域起着关键作用。
随着科技的不断进步和需求的不断增长，焊接技术也在不断发展和创新。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
一、焊接技术的发展历程1.手工焊接阶段手工焊接是焊接技术的最早形式，主要依靠人工操作进行。
这一阶段的焊接技术主要包括气焊、电焊和电弧焊等。
虽然手工焊接具有一定的局限性，但在当时的工业创造中仍发挥了重要的作用。
2.自动化焊接阶段随着工业自动化的发展，焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接采用焊接机器人等自动设备进行操作，大大提高了焊接效率和质量。
自动化焊接技术的浮现使得焊接过程更加精确、稳定，并减少了人工操作的误差。
3.激光焊接阶段激光焊接是近年来焊接技术的重要突破之一。
激光焊接利用高能激光束进行焊接，具有焊缝窄、焊接速度快、热影响区小等优点。
激光焊接技术在汽车创造、电子设备创造等领域得到广泛应用，成为焊接技术发展的重要方向之一。
4.新材料焊接阶段随着新材料的不断涌现，传统焊接技术在应对新材料焊接方面面临一定的挑战。
新材料焊接要求焊接过程对材料的影响更小，焊缝质量更高。
因此，焊接技术不断进行创新和改进，以适应新材料的发展。
二、焊接技术的发展趋势1.智能化发展随着人工智能技术的快速发展，智能化焊接设备逐渐成为焊接技术的发展趋势。
智能化焊接设备能够通过感知、分析和决策等能力，实现自动化的焊接过程控制，提高焊接质量和效率。
2.无损检测技术的应用焊接接头的质量直接影响到焊接结构的强度和稳定性。
为了确保焊接接头的质量，无损检测技术被广泛应用于焊接过程中。
超声波检测、X射线检测等无损检测技术能够对焊接接头进行全面、准确的检测，提高焊接质量。
3.自适应控制技术的应用焊接过程中，焊接参数的调节对焊接质量至关重要。
自适应控制技术可以根据焊接过程中的变化实时调整焊接参数，以保证焊接质量的稳定性。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势引言概述：焊接技术是一种将金属或者非金属材料加热至熔化状态，然后冷却后使其连接在一起的工艺。
随着科技的发展和工业的进步，焊接技术也在不断发展和改进。
本文将探讨焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
一、焊接技术的发展历程1.1 传统焊接技术传统焊接技术主要包括气焊、电弧焊、激光焊等，这些技术在过去几十年中被广泛应用于工业生产中。
1.2 自动化焊接技术随着自动化技术的发展，自动化焊接技术逐渐兴起。
自动化焊接设备可以提高生产效率和质量，减少人工成本。
1.3 机器人焊接技术近年来，机器人焊接技术得到了迅速发展。
机器人焊接具有高精度、高效率和稳定性的优点，被广泛应用于汽车创造、航空航天等领域。
二、焊接技术的发展趋势2.1 智能化焊接技术未来焊接技术将朝着智能化方向发展，智能焊接设备可以实现自动化控制、智能识别和优化调整，提高焊接质量和效率。
2.2 虚拟现实辅助焊接技术虚拟现实技术的应用将使焊接操作更直观、更安全。
焊接工人可以通过虚拟现实设备进行实时监控和培训，提高工作效率和安全性。
2.3 激光焊接技术的发展激光焊接技术具有高能量密度、高焊接速度和小变形的优点，未来将在航空航天、电子器件等领域得到更广泛的应用。
三、焊接技术的环保发展3.1 高效节能焊接技术高效节能焊接技术是未来的发展趋势，通过优化焊接工艺和材料选择，减少焊接过程中的能耗和废料产生。
3.2 绿色焊接材料绿色焊接材料是未来焊接技术的重要发展方向，环保材料的应用可以减少对环境的污染，保护生态环境。
3.3 循环利用焊接废料未来焊接技术将更加注重焊接废料的循环利用，通过技术手段对焊接废料进行处理和再利用，减少资源浪费和环境污染。
四、焊接技术的国际合作与交流4.1 国际标准化随着全球化的发展，焊接技术的国际标准化将更加重要。
各国可以通过制定统一的焊接标准和规范，促进焊接技术的国际合作与交流。
4.2 跨国合作项目跨国合作项目可以促进不同国家之间的技术交流和合作，共同推动焊接技术的发展和创新。
焊接未来的发展方向论文
焊接未来的发展方向论文请根据自己的实际情况对本文进行修改：随着我国经济的持续发展，焊接技术作为制造业的基础工艺，其重要性不言而喻。
本文旨在探讨焊接技术在未来发展中可能面临的挑战与机遇，并提出相应的发展方向，以期为我国焊接行业的可持续发展提供参考。
一、提高焊接自动化、智能化水平1. 发展高效、精密的焊接设备随着工业生产对焊接质量、效率的要求不断提高，发展高效、精密的焊接设备成为必然趋势。
未来，应加大对激光焊接、电子束焊接等高精度焊接设备的研究与推广力度，提高焊接速度和精度，降低生产成本。
2. 推进焊接自动化生产线建设焊接自动化生产线可以提高生产效率、稳定焊接质量、降低劳动强度。
未来，应进一步优化焊接自动化生产线的设计，提高生产线的适应性和稳定性，降低设备投入成本。
3. 发展焊接机器人技术焊接机器人具有高效、稳定、适应性强的优点，是焊接自动化的重要发展方向。
未来，应加大对焊接机器人的研发投入，提高焊接机器人的智能化水平，实现焊接过程的自适应控制。
二、发展绿色焊接技术1. 降低焊接过程中的能耗和污染传统焊接方法在高温、高压等极端条件下，容易产生烟尘、气体等污染物。
未来，应研究开发低能耗、低污染的焊接新技术，如激光-电弧复合焊接、激光焊接等。
2. 提高焊接材料的环境友好性焊接材料的选择对焊接过程的环境影响具有重要意义。
未来，应加大对环保型焊接材料的研究与推广，如无铅、无镉钎料，降低焊接过程对环境的影响。
三、提升焊接质量控制水平1. 发展焊接过程监测与控制系统2. 建立健全焊接质量评价体系结合国内外焊接标准，建立完善的焊接质量评价体系，为焊接质量控制提供依据。
四、人才培养与科技创新1. 加强焊接专业人才的培养焊接专业人才的素质直接影响焊接技术的发展。
未来，应加强焊接专业人才的培养，提高焊接技术人才的综合素质。
2. 推进焊接科技创新焊接科技创新是推动焊接技术发展的关键。
未来，应加大焊接科研投入，鼓励企业、高校和科研机构开展产学研合作，推动焊接技术不断进步。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势一、引言焊接技术是一种常用的金属连接方法，广泛应用于制造业、建筑业、汽车工业等领域。
随着科技的不断进步和需求的不断增加，焊接技术也在不断发展。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
二、焊接技术的发展历程1. 手工焊接阶段手工焊接是最早的焊接方法，通过人工操作焊枪或焊条进行焊接。
这种方法简单、成本低，但效率低且焊接质量难以保证。
2. 电弧焊接阶段20世纪初，电弧焊接技术的出现使焊接工艺得到了革命性的改进。
电弧焊接通过电弧的高温作用使金属熔化并连接在一起，提高了焊接质量和效率。
3. 气体保护焊接阶段气体保护焊接是20世纪40年代发展起来的一种新型焊接技术。
通过在焊接区域周围加入保护气体，防止氧气对熔融金属的氧化，从而提高焊接质量。
4. 自动化焊接阶段随着工业自动化的发展，焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接设备通过机器人、自动控制系统等实现焊接作业的自动化，提高了生产效率和焊接质量。
5. 激光焊接阶段激光焊接是近年来发展起来的一种新型焊接技术。
激光焊接利用激光束的高能量密度将金属材料熔化并连接在一起，具有焊缝小、热影响区小、焊接速度快等优点。
三、焊接技术的发展趋势1. 自动化和智能化随着工业4.0和人工智能的发展，焊接技术也趋向于自动化和智能化。
未来的焊接设备将更加智能化，能够通过传感器和控制系统实现自动控制和自适应调节，提高生产效率和焊接质量。
2. 环保和节能环保和节能是当前社会的重要课题，也是焊接技术发展的趋势。
未来的焊接技术将更加注重减少焊接过程中的废气、废水和废渣产生，降低能源消耗，实现绿色环保的焊接过程。
3. 多材料焊接随着新材料的不断发展和应用，多材料焊接成为焊接技术的新方向。
未来的焊接技术将更加注重不同材料之间的焊接，如金属与非金属的焊接、金属与复合材料的焊接等，以满足多样化的产品需求。
4. 机器人焊接机器人焊接是未来焊接技术的发展趋势之一。
机器人具有高精度、高稳定性和高效率的特点，能够实现复杂焊接任务的自动化，提高生产效率和焊接质量。
熔化焊与热切割基础知识课件
03
热切割分类及应用
CHAPTER
等离子热切割
工作原理
应用领域
优缺点
火焰热切割
工作原理 应用领域 优缺点
水射流热切割
工作原理
01
应用领域
02
优缺点
03
其他热切割方法
04
熔化焊与热切割安全技 术
CHAPTER
熔化焊安全操作规程
01
焊接前检查
02
焊接04
焊接后检查
热切割安全操作规程
熔化焊与热切割基础 知识课 件
• 熔化焊与热切割概述 • 熔化焊分类及应用 • 热切割分类及应用 • 熔化焊与热切割安全技术 • 熔化焊与热切割质量及控制 • 熔化焊与热切割发展趋势与展望
01
熔化焊与热切割概述
CHAPTER
熔化焊定义与原理
熔化焊定义
熔化焊原理
熔化焊的原理是利用电弧、气体火焰、 激光等外部热源将待焊处的母材金属 熔化，形成熔池，随着热源的移动， 熔池冷却凝固后形成焊缝。
热切割定义与原理
热切割定义
热切割原理
02
熔化焊分类及应用
CHAPTER
电弧熔化焊
01
02
03
定义
应用
特点
气体熔化 焊
定义
应用 特点
激光熔化 焊
定义
应用
特点
其他熔化焊方法
等离子弧焊
利用等离子弧作为热源的熔化焊 方法。
电子束焊
利用高速电子束撞击工件而产生 热能使金属熔化的焊接方法。
摩擦焊
利用摩擦力使两件金属表面加热 并同时实现轴向压缩的焊接方法。
焊缝余高应符合设计文件和相关标准的要求。
熔化焊接与热切割工作总结
熔化焊接与热切割工作总结
熔化焊接与热切割是在工程领域中常见的加工方法，它们在制造业中起着至关
重要的作用。
熔化焊接是通过加热金属至熔点并加入填充材料，将两个或多个金属零件连接在一起。
而热切割则是利用高温热源将金属材料进行切割，以满足不同形状和尺寸的需求。
在本文中，我们将对熔化焊接与热切割的工作原理、应用领域以及未来发展趋势进行总结。
首先，我们来看看熔化焊接的工作原理。
熔化焊接的主要过程包括加热、熔化、填充和冷却。
在加热过程中，焊接区域的金属被加热至熔点，然后通过填充材料的加入来连接金属零件。
最后，焊接区域冷却后形成坚固的连接。
这种加工方法通常用于制造汽车、航空航天、建筑和船舶等领域。
而热切割则是利用高温热源将金属材料进行切割。
热切割的主要方法包括火焰
切割、等离子切割和激光切割。
火焰切割是通过氧燃气和乙炔燃气产生的高温火焰将金属材料进行切割。
等离子切割利用等离子弧将金属材料进行高速切割。
而激光切割则是利用激光束对金属材料进行精确切割。
这些方法被广泛应用于金属加工、造船、汽车制造和建筑等领域。
未来，随着科技的发展，熔化焊接与热切割将会迎来更多的创新和发展。
例如，随着3D打印技术的成熟，熔化焊接将会更加普及，可以实现更加精密和复杂的金
属制造。
同时，热切割技术也将会不断进步，实现更高效、节能和环保的金属加工方法。
总之，熔化焊接与热切割作为重要的金属加工方法，在未来将继续发挥重要作用，为制造业的发展贡献力量。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势一、发展历程焊接技术是一种将两个或者更多金属材料通过加热或者压力连接在一起的方法。
它在工业创造和建造领域起着至关重要的作用。
随着科学技术的不断进步，焊接技术也在不断发展和改进。
1.手工焊接阶段手工焊接是焊接技术的最早形式，使用简单的焊接设备，如焊枪、焊条等。
这种方法需要熟练的焊工来控制焊接过程，效率较低，但在早期工业生产中起到了关键作用。
2.气焊和电弧焊阶段气焊和电弧焊是焊接技术的重要发展阶段。
气焊利用气体燃烧产生的火焰加热金属，使其熔化并连接在一起。
电弧焊则是通过电弧的高温作用将金属材料熔化并连接在一起。
这两种方法相对于手工焊接来说，提高了焊接速度和质量。
3.自动化焊接阶段随着自动化技术的发展，焊接也逐渐实现了自动化。
自动化焊接包括自动焊接机器人、自动焊接设备等。
这种方法节省了人力成本，提高了焊接效率和一致性。
4.激光焊接阶段激光焊接是近年来焊接技术的重要突破。
激光焊接利用激光束的高能量进行焊接，具有高精度、高效率、无需接触等优点。
它在航空航天、汽车创造等领域得到了广泛应用。
二、发展趋势焊接技术在不断发展的同时，也面临着一些挑战和发展趋势。
1.自动化和智能化随着工业自动化和人工智能的发展，焊接技术也趋向于自动化和智能化。
自动化焊接设备和机器人的应用将进一步提高焊接效率和质量，并减少人力成本。
2.高效节能能源资源的紧缺和环境保护的要求推动了焊接技术向高效节能方向发展。
开辟和应用高效节能的焊接设备和材料，减少能源消耗和环境污染，成为焊接技术发展的重要方向。
3.多材料焊接随着新材料的不断涌现，多材料焊接成为焊接技术发展的重要方向。
多材料的焊接需要克服不同材料之间的界面问题和热变形问题，提高焊接接头的强度和可靠性。
4.微观焊接微观焊接是指焊接技术在微观尺度下的应用。
随着微电子技术和微纳技术的发展，微观焊接在集成电路、微机电系统等领域具有重要意义。
微观焊接需要克服尺寸小、热影响区域小等挑战，提高焊接精度和可靠性。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势引言概述：焊接技术是一种常用的金属连接方法，随着科技的不断进步和产业的发展，焊接技术也在不断演进。
本文将介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
一、焊接技术的发展历程1.1 手工焊接技术手工焊接技术是焊接技术的最早形式，工人通过手持焊枪或焊条进行焊接。
这种方法简单易行，但效率低下且质量难以保证。
1.2 电弧焊接技术电弧焊接技术是20世纪初出现的一种新型焊接技术。
通过电弧的高温作用，将金属材料熔化并连接在一起。
这种技术提高了焊接效率和质量，被广泛应用于工业生产中。
1.3 气体保护焊接技术气体保护焊接技术是在电弧焊接技术的基础上发展起来的一种新型焊接技术。
在焊接过程中，通过喷射保护气体，防止氧气和其他杂质进入焊接区域，提高焊接质量和强度。
二、焊接技术的发展趋势2.1 自动化和机器人焊接技术随着科技的发展，自动化和机器人技术在焊接领域得到广泛应用。
自动化焊接设备和机器人能够实现高效率、高精度的焊接，提高生产效率和质量。
2.2 激光焊接技术激光焊接技术是近年来焊接技术领域的一项重要进展。
激光焊接利用高能激光束瞬间熔化焊接材料，具有焊接速度快、熔深浅可控等优点，被广泛应用于高精度焊接领域。
2.3 无损检测技术焊接质量的保证对于工业生产至关重要。
无损检测技术通过利用超声波、X射线等方法对焊接接头进行检测，能够发现焊接缺陷并及时修复，提高焊接质量和可靠性。
三、焊接技术的应用领域3.1 航空航天领域航空航天领域对焊接技术的要求非常高，要求焊接质量高、强度大、重量轻。
随着材料科学的发展，新型焊接技术被应用于航空航天领域，提高了飞机和宇航器的性能。
3.2 汽车制造领域汽车制造领域对焊接技术的需求也很大。
随着汽车工业的发展，对焊接质量和效率的要求越来越高。
新型焊接技术的应用，使汽车制造更加高效、环保和安全。
3.3 建筑和桥梁领域建筑和桥梁领域对焊接技术的应用主要体现在钢结构的焊接上。
新型焊接技术的应用，提高了钢结构的焊接质量和强度，推动了建筑和桥梁的发展。
焊接热源
焊接热源模型摘要：根据目前焊接工作者的实践和共识,所谓的焊接热源模型,可以认为是对作用于焊件上的、在时间域和空间域上的热输入分布特点的一种数学表达。
到目前为止,用于焊接数值模拟中的所有焊接热源模型大都不随时间而发生变化,也就是认为在焊接进行过程中热源模型是不发生变化的,即静态焊接热源模型。
而动态焊接热源模型,其热输入是随着焊接的进行而发生变化的。
关键字：热源模型、高斯热源、双椭球热源、模型参数一、焊接热源模型种类及其参数在焊接尤其是熔化焊中,其热过程贯穿整个焊接过程的始终,一切熔化焊的物理化学过程都是在热过程中发生和发展的。
焊接温度场不仅决定焊接应力场和应变场,还与冶金、结晶及相变过程有着紧密的联系。
焊接温度场内包含着焊接接头质量及性能的充分信息, 始终是焊接发展中的最基本课题之一。
按照热源作用方式的不同，可以将焊接热源当作集中热源、平面分布热源、体积分布热源来处理。
当关心的工件部位离焊缝中心线比较远时，可以近似将焊接热源当作集中热源来处理。
对于一般的电弧焊，焊接电弧的热流是分布在焊件上一定的作用面积内，可以将其作为平面分布热源。
但对于高能束焊接，由于产生较大的焊缝深宽比，说明焊接热源的热流沿工件厚度方向施加很大的影响，必须按某种恰当的体积分布热源来处理。
1.1焊接模型特点1.焊接热源的特点：(1)能量密度高度集中;(2)快速实现焊接过程；(3)保证高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
2.焊接热源的种类：(1)电弧焊：气体介质中的电弧放电 (2)化学热：可燃气体 (3)电阻热：电阻焊、电渣焊 (4)高频感应热：磁性的金属高频感应产生二次电流作为热源 (5)摩擦热：机械高速摩擦 (6)电子束：高速运动的电子轰击 (7)等离子焰：电弧或高频放电—离子流 (8)激光束：激光聚焦3.热源的形式（从热传导的角度来考虑）：(1)点热源（三维）—厚大焊件焊接 (2)线热源（二维）—薄板焊接 (3)面热源（一维）—细棒摩擦焊4.焊接热源模型的概念：根据目前焊接工作者的实践和共识 ,所谓的焊接热源模型 ,可以认为是对作用于焊件上的、在时间域和空间域上的热输入分布特点的一种数学表达。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势一、引言焊接技术是一种将金属或非金属材料通过热源加热至熔点或塑性状态，并施加一定压力使其相互结合的加工方法。
自从焊接技术的出现以来，它在工业制造、建筑、航空航天、汽车制造等领域发挥着重要作用。
本文将探讨焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
二、焊接技术的发展历程1. 手工焊接阶段：手工焊接是焊接技术的最早阶段，通过焊工手持焊枪或焊条进行焊接。
这种方法简单易行，但生产效率低，质量难以保证。
2. 电弧焊接阶段：20世纪初，电弧焊接技术的出现极大改善了焊接质量和效率。
电弧焊接利用电弧产生高温，使金属熔化并连接。
电弧焊接技术经过不断改进，包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等，应用广泛。
3. 气体保护焊接阶段：气体保护焊接利用惰性气体或活性气体在焊接过程中形成保护气氛，防止熔池氧化。
常见的气体保护焊接方法有氩弧焊、氩气保护电弧焊、氩气保护焊等。
这些方法具有高质量、高效率和环保的特点。
4. 自动化焊接阶段：随着工业自动化的发展，焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接包括机器人焊接、自动焊接设备等，大大提高了生产效率和焊接质量。
5. 激光焊接阶段：激光焊接是一种高能量密度焊接方法，利用激光束对焊接材料进行熔化和连接。
激光焊接具有高精度、高速度和无接触的特点，被广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
三、焊接技术的发展趋势1. 智能化发展：随着人工智能和大数据技术的发展，焊接技术也将实现智能化。
智能焊接设备能够通过传感器和数据分析实现自动控制和优化焊接过程，提高焊接质量和效率。
2. 轻量化应用：随着汽车、航空航天等行业对轻量化材料的需求增加，焊接技术也将朝着轻量化方向发展。
例如，采用激光焊接技术可以实现对轻薄材料的高质量焊接，满足轻量化产品的要求。
3. 焊接材料的创新：随着新材料的不断涌现，焊接技术也需要与之相适应。
例如，高强度钢、铝合金等材料的广泛应用对焊接技术提出了更高的要求。
因此，焊接材料的研发和创新将是未来的发展方向。
2024年焊接市场前景分析
2024年焊接市场前景分析引言焊接作为一种常用的金属连接技术，在制造业中扮演着重要的角色。
随着全球制造业的发展，焊接市场也呈现出稳步增长的趋势。
本文将对焊接市场的前景进行分析，从市场规模、行业发展趋势和市场竞争等方面进行研究，以期为相关从业者提供一些参考。
市场规模焊接市场的规模在过去几年里持续扩大，并且预计在未来几年内会保持增长势头。
这主要归因于以下几个因素：1.制造业的发展：焊接在制造业中扮演着重要的角色，随着全球制造业的不断发展，对焊接技术的需求也在增加。
2.基础设施建设：基础设施建设是一个焊接市场的重要驱动力之一。
随着各国基础设施建设的加快推进，对焊接产品和服务的需求也将增加。
3.新兴行业的崛起：随着新兴行业（如新能源、航空航天等）的快速发展，对高质量焊接技术的需求将进一步增加，推动焊接市场的发展。
综上所述，焊接市场的规模将继续扩大，为相关企业提供了更多的商机和发展空间。
行业发展趋势焊接行业在面临市场机遇的同时，也面临一些挑战和发展趋势。
以下是焊接行业发展方向的一些趋势：1.自动化技术的应用：随着现代制造业的不断发展，越来越多的焊接工作将采用自动化技术进行，以提高生产效率和产品质量。
2.研发高新技术：为了满足对高性能焊接产品和服务的需求，焊接行业需要加大对高新技术的研发和创新力度，提高产品竞争力。
3.可持续发展：焊接行业在环保方面面临一些挑战，如焊接过程中的废气和废水处理。
因此，可持续发展将成为焊接行业的一个重要发展方向。
4.人才培养和技术培训：随着焊接技术的不断进步，对熟练焊工的需求也在增加。
为了满足市场需求，焊接行业需要加大对人才培养和技术培训的投入，提高从业人员的技术水平和素质。
综上所述，焊接行业需要紧跟行业发展趋势，不断创新和提升，以适应市场需求和持续发展。
市场竞争焊接市场竞争激烈，主要表现在以下几个方面：1.产品竞争：市场上存在众多焊接产品供应商，产品品质和性能是企业在市场竞争中的重要竞争优势。
焊接技术的发展现状和趋势
焊接技术的发展现状和趋势焊接技术是一种将材料焊接在一起的常用方法，已经广泛应用于工业制造领域。
随着制造业的不断发展和需求的增加，焊接技术正变得越来越重要。
本文将探讨焊接技术的发展现状和未来趋势。
一、焊接技术的发展现状1. 传统焊接技术传统的焊接技术包括电弧焊接、气焊、氩弧焊等。
这些技术成熟而广泛应用，广泛应用于制造业的各个领域。
然而，传统焊接技术存在一些问题，比如焊缝质量不稳定，工艺参数调整复杂等。
2. 新型焊接技术为了克服传统焊接技术的问题，人们开始研发新型焊接技术。
其中，激光焊接、电子束焊接等被认为是高效且精确的焊接技术。
这些技术在航空航天、汽车制造等高要求领域得到了广泛应用。
二、焊接技术的趋势1. 自动化和智能化随着工业自动化和智能化水平提高，焊接技术也将向着自动化和智能化方向发展。
机器人焊接系统可以实现自动操作，提高生产效率和质量稳定性。
同时，智能控制系统的应用还可以实现焊接参数的实时监控和调整，提高工作效率。
2. 精密化和高效化随着对焊接质量要求的提升，焊接技术将朝着更加精密和高效的方向发展。
微焊接、纳米焊接等技术将为微电子器件和精密仪器的制造提供更好的解决方案。
同时，高能密度焊接技术可以实现高速、高效的焊接，提高生产效率。
3. 环境友好型环境保护已经成为各行各业的重要议题，焊接技术也不例外。
绿色焊接技术的研发和应用将有助于减少焊接过程中的有害气体排放和资源浪费。
例如，使用环保焊剂、推进无氧焊接等技术可以降低对环境的影响，实现可持续发展。
4. 多材料焊接随着多材料组合的需求增加，多材料焊接技术将成为发展的重点。
比如，钢与铝的焊接、金属与非金属材料的焊接等都是研究的热点。
未来，多材料焊接技术的发展将为制造业提供更多的材料选择和设计自由度。
总结起来，焊接技术的发展现状和趋势是多元化、智能化、高精密度、环境友好型和多材料焊接。
随着制造业的进一步发展，焊接技术也将不断创新和发展，为各行各业提供更好的焊接解决方案。
2024年焊接市场发展现状
2024年焊接市场发展现状简介焊接是一种重要的制造工艺，广泛应用于各个领域，包括汽车、航空航天、建筑等。
本文将探讨当前焊接市场的发展现状，并分析其趋势和挑战。
焊接市场概况焊接市场近年来持续增长，全球焊接设备市场规模不断扩大。
该市场的主要驱动因素包括工业增长、基础设施建设以及自动化技术的应用推动。
焊接设备市场通常分为手工焊接设备和自动焊接设备两大类。
市场趋势技术创新随着科技的不断发展，焊接技术也在不断创新。
新的焊接技术不仅提高了生产效率，还降低了生产成本。
例如，激光焊接和电弧焊接等新技术的应用，使得焊接过程更加精确和高效。
自动化趋势自动焊接设备在市场需求的推动下逐渐普及。
自动焊接设备实现了焊接过程的自动化和智能化，提高了生产效率和产品质量。
随着工业4.0的推动，自动焊接设备将成为未来市场的主导。
环保要求随着环保意识的增强，焊接行业也受到了更高的环保要求。
环保型焊接设备的需求不断增加，涉及低噪音、低能耗和废气处理等方面。
焊接设备制造商需要适应这一趋势，提供更环保的产品。
市场挑战技术瓶颈尽管焊接技术已经取得了很大的进步，但仍存在一些技术瓶颈。
例如，对于薄板焊接和高强度钢材的焊接，仍需要进一步研究和改进。
解决这些技术难题将对行业发展起到关键作用。
人力资源短缺焊接行业对高素质的焊接工人需求量大，但现实情况是人力资源短缺。
这是因为焊接技术的复杂性导致对工人技能要求较高，而又缺乏相关培训机构和培养计划。
解决这一问题需要加强教育培训并提高行业吸引力。
市场竞争焊接设备市场竞争激烈，各个厂商都在努力提高产品质量和性能。
市场竞争的加剧可能导致价格战，挤压利润空间。
焊接设备制造商需要调整策略，提供差异化的产品和服务，以在市场竞争中保持竞争力。
总结焊接市场在技术创新和自动化趋势的推动下持续发展。
然而，技术瓶颈、人力资源短缺和市场竞争是当前市场面临的主要挑战。
焊接设备制造商需要加强研发创新、提高人力资源培养以及制定差异化营销策略以应对这些挑战。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势1. 焊接技术的发展概述焊接技术是一种将两个或多个金属材料通过加热或高压连接在一起的工艺。
随着工业的发展和需求的增加，焊接技术逐渐得到广泛应用，并在不断发展和改进中。
2. 焊接技术的历史发展焊接技术的历史可以追溯到古代，但直到19世纪末和20世纪初，随着电焊和气焊的出现，焊接技术才得到了真正的发展。
随后，随着材料科学、电子技术和自动化技术的进步，焊接技术也不断更新换代。
3. 焊接技术的分类根据焊接过程的不同，焊接技术可以分为电弧焊、气焊、激光焊、摩擦焊、电阻焊、超声波焊等多种类型。
每种焊接技术都有其适用的材料和应用领域。
4. 焊接技术的发展趋势（1）自动化和智能化：随着机器人技术和自动化设备的发展，焊接过程可以实现更高程度的自动化，减少人工操作，提高工作效率和焊接质量。
（2）高效率和节能：焊接过程中的能源消耗一直是一个重要问题。
未来的焊接技术将更加注重能源的节约和利用，提高焊接效率。
（3）绿色环保：焊接过程中产生的废气和废渣对环境造成了一定的污染。
未来的焊接技术将更加注重环境保护，减少污染物的排放。
（4）多材料焊接：随着新材料的不断出现，多材料焊接成为焊接技术的一个重要发展方向。
多材料焊接可以实现不同材料之间的连接，拓宽了焊接技术的应用范围。
（5）微观焊接：随着微电子技术和微纳制造技术的发展，微观焊接成为一个新兴的焊接领域。
微观焊接可以实现微小尺寸器件的连接，应用于微电子器件、光学器件等领域。
5. 焊接技术的应用领域焊接技术广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、电子制造、石油化工等众多领域。
随着科技的进步和需求的增加，焊接技术在各个领域中的应用将会进一步扩展。
总结：焊接技术是一种重要的金属连接工艺，随着工业的发展和需求的增加，焊接技术得到了广泛应用。
未来，焊接技术将继续发展，趋向自动化、智能化、高效率、节能、环保、多材料焊接和微观焊接等方向。
焊接技术的发展将推动各个领域的进步和创新。
焊接热源模型
焊接热源模型焊接热源的物理模型，涉及两个问题。
一是热源的热能有多少作用在工件之上；二是已经作用于工件上的热量，是如何在工件上分布的。
因此，建立焊接热源的物理模型，是进行焊接热过程和熔池行为分析或数值模拟的前提和条件。
本章针对上述两个问题展开讨论。
2.1焊接热效率和焊接熔化效率电弧焊接时通过电弧将电能转换为热能，利用这种热能来加热和熔化焊丝（或焊条）与工件。
熔化极焊接时，焊接过程中焊丝 (或焊条)熔化，熔滴把加热和熔化焊丝 (或焊条)的部分热量带给熔池。
而对于钨极氩弧焊，电极不熔化．母材只利用一部分电弧的热量。
弧焊时，电弧功率可由下式表示(2-1) 式中，是电弧电压(V),I 是焊接电流(A)，是电弧功率(W), 即电弧在单位时间内所析出的能量。
由于能量不是全部用在加热焊件，故真正有效用于加热焊件的功率为(2-2) 式中，为电弧功率有效利用系数或称为焊接热效率，它与焊接方法、焊接工艺参数和焊接材料的种类(焊条、焊丝、保护气等)有关。
各种弧焊方法在常用焊接工艺参数下的热效率见表2-1。
表2-1 各种弧焊方法的热效率弧 焊 方 法药皮焊条手工焊埋弧自动焊C02气体保护焊熔化板氩弧焊(MIG)钨极氩弧焊(TIG)0.65-0.85 0.80-0.90 0.75-0.90 0.70-0.80 0.65-0.70在其他条件不变的情况下，值随着弧长的增加、电弧电压的提高而下降，随着电弧电流的增大或电弧潜入熔池而增加。
应当指出，这里所说的热效率，只是考虑焊件所能吸收到的热能。
实际上这部分热能一方面用于熔化金属而形成焊缝，另一方面则流失于焊件而造成热影响区。
值并没有反映出这两部分热量的比例。
根据定义，电弧加热工件的热效率是电弧在单位时间内输入到工件内部的热量与电弧总功率的比值，即（2-3）（2-4）（2-5）式中，—单位时间内熔化焊缝金属（处于液态时，为熔点）所需的热量（包括熔化潜热）；—单位时间内使焊缝金属处于过热状态（）的热量和向焊缝四周传导热量的总和。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势标题：焊接技术的发展及发展趋势引言概述：焊接技术是一种将金属或者其他材料连接在一起的常见工艺。
随着科技的进步和工业的发展，焊接技术也在不断发展和改进。
本文将从五个大点来阐述焊接技术的发展及发展趋势，包括焊接材料、焊接设备、焊接工艺、焊接自动化以及焊接质量控制。
正文内容：1. 焊接材料1.1 焊接电极材料的改进：新型电极材料具有更好的导电性和耐热性，能够提高焊接效率和质量。
1.2 焊接填充材料的创新：新型填充材料能够提供更好的焊接强度和耐腐蚀性，满足不同工业领域的需求。
1.3 焊接辅助材料的发展：焊接辅助材料如焊剂、助焊剂等在焊接过程中起到重要作用，新型辅助材料的研发将进一步提高焊接质量。
2. 焊接设备2.1 焊接机器人的应用：焊接机器人具有高度的自动化程度和精确的焊接控制能力，能够提高生产效率和质量。
2.2 焊接设备的智能化：采用智能化技术，焊接设备能够实现自动调节焊接参数、故障诊断和数据分析，提高焊接过程的可控性和稳定性。
2.3 焊接设备的小型化：随着科技的进步，焊接设备越来越小型化，便于携带和操作，适合于各种环境和场景。
3. 焊接工艺3.1 激光焊接技术的应用：激光焊接技术具有高能量密度、焊接速度快等优势，能够满足对焊接质量和速度要求较高的应用领域。
3.2 电弧焊接技术的改进：电弧焊接技术是目前应用最广泛的焊接技术之一，通过改进电弧稳定性和控制技术，可以提高焊接质量和效率。
3.3 气体保护焊接技术的创新：气体保护焊接技术在焊接过程中起到保护焊接区域的作用，新型气体保护焊接技术的研发将进一步提高焊接质量和效率。
4. 焊接自动化4.1 自动化焊接生产线的建设：通过引入自动化设备和机器人，实现焊接生产线的自动化，提高生产效率和一致性。
4.2 自动化焊接工艺的优化：通过自动化技术对焊接工艺进行优化，实现焊接参数的自动调节和焊接过程的实时监控，提高焊接质量和稳定性。
4.3 自动化焊接的可编程性：自动化焊接设备具有可编程性，可以根据不同的焊接需求进行灵便调整和适应，提高焊接的适应性和灵便性。
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第十二次全国焊接学术会议论文集
清华大学蔡志鹏等
[ 24]
建立的分段移动高斯热源模
3. 3 模型的热流分布模式种类较少 目前最为流行的热流分布模式为高斯分布 , 上述 的各种空间形状的热源模型的热流分布模式大都为高 斯分布。此外还有均匀分布、 衰 减分布及结合型分布 等。热流分布模式取决于焊接方法及其工 艺条件, 在 此方面具有一定的发展空间。 3. 4 向复合热源模型的方向发展 随着 YAG - T I G 焊等复合焊接方法的发展 , 以及 为了模拟某些特殊的焊接现象如激光焊中的 钉头 状 焊缝等, 出现了复合热源模型。例如 , 为了模拟出 M IG 焊的 指 状 熔 深, 采 用 双 高 斯 圆 形 热 源 模 型 来 模 [ 20] 拟 ; 再如 , 建立一个结合了电弧的表面高斯热源和熔 滴的圆柱体热源的复合热源模型来进行 V 形坡口对接 焊温度场的数值模拟
[ 21]
型不是对热源热流分布特点的原型描述, 是为解决大 型结构计算量大的问题而提出的一种对热源原型即高 斯圆形热源模型作用方式的改变。即认为在较高的焊 接速度下, 电弧热流作用区由原来的圆形可近似为带 状。而且表中的大部分热源模型均可 分段移动 , 例 如可以建立 分段移动双椭球形热源模型 等等 , 故未 列入。可将其归类于高斯分布带 状热源中。还可见 , 通常称谓的 高斯热源 , 更准确的称谓应为 高斯圆形 热源 。也就是 , 当称谓 一个热源 模型时应 同时包含 空间分布形式 和 热流分布形式 , 以免混淆。 由表 1 和表 2 可见 , 目前基本上有四种焊接热流 分布模式, 即均匀分布、 高斯 分布、 衰减分布和结合型 分布。均匀分布与实际焊接过程中的热流分布特征不 太相符 , 而衰减分布仅见于激光焊的数值模拟中且应 用不广。目前应用最广泛的 是高斯分布, 但高斯分布 模式本身是从对 T IG 焊电弧热分布的实验结果总结而 来的
, 没有考虑熔滴作用效果。结合型分布是一种
结合了电弧和 熔滴热流 分布特点 的一种热 流分布模 式 , 对于有熔滴过渡行为的焊接方法具有一定的理论 上的严密性。结合型分布可 以有很多种类, 其中之一 是将电弧热流高斯分布和熔滴热流的锥形分布相结合 的焊接热流分布模式, 比较适用于有熔滴过渡行为且 热流密度比较集中的焊接方法, 如 M IG 焊、 CO2 气体保 护焊等 。 3 焊接热源模型的发展趋势 从熔化焊热源模型的历史 来看, 其发展有如下几 个特点 : 3. 1 模型的空间维数方面已经发展到三维 以经典的热源模型为例 , 从上个世纪 40 年代开始 的一维点热源模型, 到二维的高斯圆形热源模型, 再到 三维的双椭球热源模型, 焊接热源模型经历了空间维 数渐进的过程。三维焊接热源模型已经可以十分充分 地描述焊接热流在空间的分布特点, 在此方面不大可 能再有发展。 3. 2 模型的空间形状方面的发展已经接近极至 根据不同的具体焊接情况 , 国内外的焊接工作者 已经建立了多种标准几何形状的焊接热源模型。可以 说 , 焊接热源模型在空间形状方面几乎囊括了所有的 标准几何形状。由于热源模型应符合具体的焊接方法 及其热过程的特点, 因此在此方面较难再有大的突破。
中图分类号 :
0 前
言
家及我国 的焊接工 作者始终 十分重视 这一领 域的发 [ 4] [ 5] 展。如美国 的 M IT 、 俄亥 俄州 立大 学 、 加拿 大的 Carleton 大学
[ 7, 8] [ 6]
在焊接尤其是熔化焊中 , 其热过程贯穿整个焊接 过程的始终 , 一切熔化焊的物理化学过程都是在热过 程中发生和发展的。焊接温度场不仅决定焊接应力场 和应变场, 还 与冶金、 结晶及 相变过程 有着紧 密的联 系。焊接温度场内包含着焊接接头质量及性能的充分 信息, 始终是焊接发展中的最基本课题之一
14
所谓的焊接热源模型可以认为是对作用于焊件上 的、 在时间域和空间域上的热输入分布特点的一种数 学表达, 可分为静态焊接热源模型和动态焊接热源模 型。建立一个静态焊接热源模型需要两个要素, 即 以 何种空间形式分布 和 以何种分布模式分布 。而动 态焊接热源模型还需要确定上述两要素中的一个或两 个要素随时间变化的规律。热源模型可 以形状参数、 热流分布参数和热输入参数来完整描述。焊接热源模 型一直以来围绕着热源的空间特点在发展 , 而忽略了 热源的时变特点。由于动态焊接热源模型更符合焊接 的某些实际情况, 将是今后焊接热源模型发展的重要 方向之一。随着复合焊接方法的出现 , 结合两种以上 热源模型或热流分布模式的复合型热源模型也是今后 焊接热源模型发展的重要方向之一。 参
[ 17] [ 19] [ 16] [ 15]
、 热流密度均匀分
[ 7]
及旋转高斯曲面体热源
[ 20, 21]
, 半球形热
, 椭 球 形 热 源, 双 椭 球 形 热 源 , 双椭圆形热源
[ 10]
[ 6, 18] [ 19]
, 椭圆 形热
, 圆盘形热源
, 结合型分布
圆形热源
, 二维移动线热源、 二维均匀的带热源和矩
[ 1]
以及我国焊接研究实力较强的几所大
学 等等, 均陆续有关于焊接热源模型的研究结果发 表。 就应用最为广泛的电弧焊而言 , 传统意义上的焊 接热源是电弧, 例如根据电弧热流分布特点建立的高 斯圆形热源模型
[ 4]
。
。而从焊接数值模拟 意义上而言,
在焊接温度场的数值模拟 研究中, 存在的一些主 要问题除了材料的高温热物理性能数据缺乏、 热流分 布参数的确定困难、 电弧热效率取值范围过大等共性 问题外 , 尚存在对熔滴过渡行为及焊接熔池现象研究 [ 2] 不充分等问题 。可见, 存在的上述问题除了热量接 受者即焊件的热物理性能参数之外, 均与热源直接或 间接相关。 熔化焊焊接热源无论电弧、 光束还是火焰等等 , 大 都具有移动和局部集中作用的特点, 容易在焊件中形 成空间上和时间上梯度很大的不均匀温度场, 而此不 均匀温度场是导致诸多焊接问题的根本原因之一。在 焊接温度场的数值模拟研究中, 采用符合实际焊接过 程的热源 模型是十 分关键的。热源模 型是否 选取适 当 , 对瞬态焊接温度场的计算精度, 特别是在靠近热源 的地方 , 有很大的影响 。正因为焊接热源模型在焊 接 数值模拟中的基础性和重要性, 欧美等一些发达国
模型后半部分椭球的体热流密度分布为: q( x, y, z ) = 3x 3y 3z exp( - 2 - 2 - 2 ) cb a b ( 2)
椭圆形热源 双椭圆形热源 带状热源
式 ( 1)和式 ( 2) 中: a 为椭球 的 y 向半轴 ( mm ) ; b 为椭球的 z 向半轴 ( mm ); cf 为前半椭 球的 x 向半轴 ( mm ) 、 cb 为后半椭球的 x 向半轴 ( mm ); q 0 为有效热输 入功率 ( W ); ff 、 fb 为前后两个四分之一椭球的能量分 配系数。 上述这些参数中 , a 、 b、 cf 及 cb 为模型的形状参数 , q 0、 ff 及 f b 为模型的热输入参数, 而式中的 3 为热流分 布参数。 根据上述的焊接热源模型 定义, 静态焊接热源模 型第十二次全国焊接学术会议论文集
熔化焊焊接热源模型及其发展趋势
河北工业大学 (天津市 天 津 大 学 ( 300072)
摘要
300132)
郑振太 单 平
吕会敏 胡绳荪
张
凯
为了 更好地推动焊接数值模拟技术尤其是焊接热源模型技术的发展 , 全面分析和 总结了现 有的熔化焊
焊接热源模型。通过分析 总结熔化焊焊接热源模型的特点 , 首 先给出 了焊接热 源模型 的定义 , 并 进而提 出了将焊 接热源模型分类为静态焊 接热源模型和动态焊接热源模型。在此研究基础上 , 对 现有的熔化 焊焊接热 源模型进行 了分类。根据分类的结果 , 并结合当前焊接热源模型的 实践 , 分析和 总结了 焊接热 源模型 的发展 特点及 其发展趋 势。分析结果表明 , 建立一个动态焊接热源模型需要研究三要素 , 即空间分布形式、 热流分布 模式及该 两要素随时 间的变化规律。并且复合 焊接热源模型和动态焊接热源模型将是焊接热源模型技术的主要发展方向。 关键词 : 焊接热源模型 TG402 动态焊接热源模型 热流分布模式 发 展趋势
2008年第 4期
[ 14]
3
Proceedings of the Tw elfth N ationalW eld i ng Conference of Ch ina
热作用的热源模型则应该是一种动态焊接热源模型。 1. 2 焊接热源模型参数 建立一个静态焊接热源模型需要两个要素 , 即 以 何种空间形式分布 和 以何种分布模式分布 。而动 态焊接热源模型还需要确定上述两要素中的一个或两 个要素随时间变化的规律, 即应引入 时间 要素。可 见 , 就静态焊接热源模型而言 , 在总热输入量一定的情 况下, 因为上述两个要素的不同而导致的不同热源模 型将对焊接温度场的分析影响很大。焊接热源模型可 以三种模型参数即形状参数、 热流分布参数和热输入 参数来完整描述。以双椭球 热源模型为例, 其示意图 如图 1 所示。 参数的部分或全部参数是不是时间的函数。是则为动 态焊接热源模型, 否则为静态焊接热源模型。 2 焊接热源模型的分类 正因为在焊接数值模拟中热源模型的基础性和重 要性 , 所以自焊接数值模拟 ( 包括解析计算 ) 研究开始 至今出现了许多热源模型 , 均有不同范围和不同程度 的适用性。例如, 高斯圆柱形热源 布的柱状热源 源 源
[ 4]
等等。
3. 5 动态焊接热源模型有待于深入研究 静态焊接热源模型的研究已经比较充分 , 而动态 焊接热源模型的研究尚处于空白。由于焊接过程的时 变特点, 动态焊接热源模型的深入研究将进一步提高 数值模拟焊接温度场的精度 , 更加准确地把握焊接热 过程的动态特点, 加深对焊接传质传热问题的认识, 并 从根本上推进焊接数值模拟技术的发展。 4 结 论