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焊接过程:热源加热→熔化→冶金反应(前三步为加热过程)→结晶→固态相变→接头(后三步为冷却过程)
焊接传热过程的特点:
(1)局部性——加热和冷却过程极不均匀;
(2)瞬时性——1800K/s;
(3)热源是运动的;
(4)焊接传热过程的复合性。
熔焊时,为了实现优质连接,必须有一定能量的热源在待焊部位局部区域作用;通过加热、熔化和随后的冷却凝固而形成焊缝。这样,焊接传热过程显然有两点特征:
(1)热作用的集中性焊接热源集中作用于焊件接口部位,必然使焊件存在温度梯度,从而不可避免地要产生热传导过程。焊件上各点在某一瞬时的温度分布,一般称为温度场。焊接过程中,焊件上形成的不均匀温度场,势必引起不均匀的应力场或应变场、不均匀的组织和性能变化以及焊接变形等问题。
(2)热作用的瞬时性焊接热源始终处于以一定速度运动的状态之中,因而对焊件上受到热作用的任一点而言,瞬时所能得到的热能是有限的。在这种情况下,当焊接热源接近焊件上某一点时,传导来的热量将使该点迅速加热升温;随着热源的逐渐远离,则又迅速地从该点导出热量而使其冷却降温。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度的。实际上,焊件上的传热过程是一种准稳态过程。在这种条件下所发生的各种冶金学变化,是不容易达到平衡状态的。 2100433B
自然界中,热量的传递主要有三种基本方式,即热传导、对流和辐射。热传导指物体内部或直接接触的物体间的传热。热传导一般发生于固体内部。热对流指物体内部各部分发生相对位移而产生的热量传递。热对流通常发生于流体内部。热辐射指物体表面直接向外界发射电磁波来传递能量。热辐射过程中能量的转化形式是:热能一辐射能热能。由于物体的辐射能力与其热力学温度的四次方成正比,因此,温度越高,辐射能力越强。
在焊接过程中,上述三种传热方式都存在,对于电弧焊来讲,热量从热源传递到焊件主要是通过热辐射和热对流,而在母材和焊丝内部,则以热传导方式传递。
焊接传热过程所研究的内容主要是焊件上温度分布及随时间的变化问题,因此,以热传导为主,适当考虑对流和辐射的作用。
你的问题感觉问的有问题!热板焊接是一种工艺,要考虑你现在的产品机构是否适合热板焊。假如适合热板焊,其焊接强度也跟产品设计结构,有很大关系。单就热板设备而言,焊接强度又跟设备设置参数有关,例如焊接位置,...
焊接工件的预热与工件厚度、环境温度、焊接材料等均有关,其标准可查焊接手册(第2册工艺册),老版本的(共3册,它分材料册、工艺册)。
铝合金的焊接可以选用四种方式:直流氩弧焊反接,直流氩弧焊正接,交流氩弧焊,数字化气保焊机。其中,直流氩弧焊反接仅用于1~2个厚的板、小电流焊接,如果电流增大,钨针烧损很快,焊缝会夹钨变脆。直流氩弧焊正...
可提供热能以实现基本的焊接过程的能源。熔焊时,为了实现优质连接,必须有一定能量的热源在待焊部位局部区域作用,通过加热、熔化和随后的冷却凝固而形成焊缝。
这样,焊接传热过程显然有两点特征:(1)热作用的集中性。焊接热源集中作用于焊件接口部位,必然使焊件存在温度梯度,势必引起不均匀的应力场或应变场、不均匀的组织和性能变化以及焊接变形等问题。(2)热作用的瞬时性。焊接热源始终处于以一定速度运动的状态之中,因而对焊件上受到热作用的任一点而言,瞬时所能得到的热能是有限的。
实际上,焊件上的传热过程是一种准稳态过程。在这种条件下所发生的各种冶金学变化,是不易达到平衡的。同整体均匀而缓慢加热的一般热处理过程相比,焊接过程显然要复杂得多。因此在金属焊接性的研究中不能忽视焊接热源的影响。
热板焊接
何谓热板焊接 由热板产生的热量软化接合表面的加压焊接方法。 因装置简便、焊接强度高,自古以来就被用于大型产品的焊接。 热板焊接的特征 ☆优点 焊接强度、效率高 (在各焊接法中最佳 ) 可进行气密接合,可靠性好 制品、焊接部的形状设计相对来说比较容易 ★缺点 由热板产生的热量使制品软化,周期较长。 粘贴在热板上的树脂会出现拉丝现象 (必须有相应的 塑料粘贴对策 ) 当不同种类的树脂或金属与树脂相接合时,会出现强度不足。 焊接工艺 装置是由 热板与加压机构 等所构成。 第一阶段 :让制品接触热板,以融化黏接部 第二阶段 :保持融化面的接触,以冷却凝固。 黏接部分的接合形状例 焊接部为平坦状 飞边露出深度形状 隐藏飞边形状 焊接条件 温度设定 基本上大于树脂熔点 低温时 o 焊接周期长 o 焊接强度低 高温时 o 注意材料老化 以 Duracon 为例,最佳温度为 260℃左右 热板的制品加
焊接热循环对焊接接头性能的影响
本文采用加热的方式模拟焊接过程中焊接接头的受热过程,对接头进行拉伸、弯曲和冲击试验,得到不同的热循环对焊接接头性能的影响规律,以便在实际生产中优化焊接工艺,减小焊接热循环对焊接接头的影响,提高接头使用性能。
1,化工生产中传热有两种类型:
间歇传热 不稳定的传热过程,有能量积累.
连续传热 稳定传热过程,无能量积累,也
称为定态传热过程
2,热量传递的方式有三种:
热传导(导热)conduction heating
物系中质点不发生相对位移,仅借质点(微团,分子,原子和自由电子)等微观粒子的振动,自由电子的运动等进行热量传递的过程.典型的例子是固体的传热.
热对流(对流) convection heating
物系中质点发生相对位移(质点运动)进行热量传递的过程.对流发生有两种情况:
自然对流 由于物系内部温度不同引起密度不同而使质点产生相对运动.(Natural convection)
强制对流 借助外界机械搅拌或机械作用使质点相 对移动.(Forced convection)
热辐射 由于温度不同,以场形式进行热量传递的过程(radiation)
冷凝传热是指蒸气与温度低于其饱和温度的壁面接触时,将潜热传给壁面而自身冷凝的一种对流传热过程。工业上经常见到加热水蒸气再冷凝;在很多单元操作(如蒸馏、蒸发和制冷)中也有各种组分蒸气的冷凝。此外,化工生产中还有组分沸点差较大的混合蒸气的冷凝,在冷凝的同时还伴有可凝蒸气向冷凝壁面扩散的现象,故属于热质传递过程。
蒸气在壁面上的冷凝有两种类型:①膜状冷凝。当冷凝液能润湿壁面时,在壁面上形成一层连续的液膜;蒸气在液膜表面冷凝。冷凝放出的潜热必须通过这层液膜才能传给壁面,因此液膜是冷凝传热的热阻所在。②滴状冷凝。若冷凝液不能润湿壁面,冷凝液以液滴形态附着在壁面上。当液滴增长到一定尺寸后,沿壁面滚落或滴下,露出无液滴的壁面,供继续冷凝。滴状冷凝时的传热分系数比膜状冷凝时大 5~10倍或更多。但在实际设备中,滴状冷凝不稳定,通常是膜状冷凝,所以冷凝传热设备一般按膜状冷凝设计。
单一饱和蒸气冷凝时,汽相热阻(来自气相边界层)一般很小,往往忽略不考虑,传热系数取决于液膜厚度、液膜流动状况和冷凝液的物性。凡有利于减薄液膜厚度的因素,都会增强冷凝传热。例如冷凝液密度大、粘度小以及液膜流向与蒸气流向一致等,均能使液膜减薄,从而使传热分系数提高;而冷凝温度差的增大,冷壁表面不光滑,则会使液膜加厚,导致传热系数下降。
此外,影响冷凝传热的因素还有:①不凝性气体。当蒸气中存在不凝性气体时,即使只有1%,也会导致传热系数下降50%以上。蒸气中通常含有少量不凝气体,在冷凝过程中不凝性气体会逐渐积累。因此,冷凝器上须备有不凝气体的排放口,操作时定期排放,以保持良好的传热效果。②蒸气过热。当过热蒸气与温度低于饱和温度的壁面接触时,壁面上会有凝结液析出,形成一层液膜,液膜表面温度一般认为近似等于饱和温度,由于饱和温度低于过热蒸汽的主流温度,因此对主流蒸汽产生冷却作用,这部分热交换称为显热交换,可由常规对流换热关联式计算对流换热系数,但显热换热量相对于蒸汽凝结释放的潜热量一般很小,所以通常忽略之。过热蒸汽在流动过程中,一边降低温度,一边发生凝结,直到主流温度降低到饱和温度,此时温度不再变化,从这个位置开始,就是常规的饱和蒸汽冷凝段。
在传热过程中,如果一种流体和固体表面问的传热系数(如α2)相对另一种流体的表面传热系数(α1)较小,而且该表面传热系数(α2)所对应的热阻在传热过程总热阻中是最大的,则此时降低这一最大热阻可明显提高传热过程的传热强度。降低表面对流换热热阻的方法有许多,在表面上加装肋片,使表面成为肋壁,增大流体与壁面的换热面积是减小表面换热热阻的有效手段。
如图2所示,平壁一侧为光壁,另一侧由肋片组成肋壁。设无肋一侧的表面积为Ai,肋壁侧总表面积为A0,它包括肋面突出部分的面积A2及肋与肋间的平壁部分的面积A1两个部分,即A0=A1 A2。肋间壁面与流体的换热量为α0A1(tw0-t0),而肋面本身与流体的换热量则为α0ηfA2(tw0-t0)。此处ηf为肋片效率。在稳态条件下,通过传热过程各环节的热流量Q是一样的。