熔化焊焊接热源模型及其发展趋势

孙大伟

摘要：为描述焊接热源模型技术的发展，对现存的熔化焊焊接热源模型进行了全方面的探讨和研究。在分析总结了其特点后，得出了焊接模型的含义，其中又将焊接热源模型分为了静态焊接热源模型和动态焊接热源模型。通过实践与分类结果对焊接热源模型的发展特点及其趋势进行了总结。

关键词：焊接热源模型、动态焊接热源模型、发展趋势

一、前言

熔化焊的过程中热源从开始至最后一直存在，在这个过程中包含了熔化焊的物理化学过程的开始与发展。熔化焊焊接热源不管是火、光还是电都具备移动和部分集中的特性，是焊接物体表面和内部的受热不均匀而产生一系列的焊接问题。热源模型对焊接温度场的数值研究起着至关重要的作用，因此焊接工作人员对热源模型的发展十分重视。

二、焊接热源模型的概念

1 、焊接热源模型定义

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。例如，在短路过渡二氧化碳气体保护焊中，电弧有熄灭的过程。此熄灭阶段的热流密度分布显然不同于电弧燃烧阶段的热流密度分布特点，如果根据这种“短路”的实际工程特点而建立一个电弧。……